随着空气继续干燥和气温下降，每年对抗皮肤干燥的战斗已经正式开始了。西北大学的新研究发现了新的证据，在皮肤深处控制皮肤修复和更新的机制。
皮肤的屏障功能赋予它独特的能力来对抗冬季的灾难，并为我们的身体保留水分。皮肤的外层--表皮--不断地翻转以取代死亡或受损的细胞，创造新的细胞来增强屏障功能并治愈损伤。控制表皮周转的基因调控机制尚不完全清楚。
“每个月我们都会被一层新的表皮覆盖，”负责这项研究的西北大学的鲍晓敏说。“下一个问题是，这个过程涉及什么？”
鲍晓敏是温伯格艺术与科学学院的分子生物科学助理教授，同时受聘于范伯格医学院皮肤科。
基因“垃圾”科学界已经普及了很多关于蛋白质的知识，蛋白质是各种细胞活动的主力（workhorses）。然而，蛋白质只有不到2%的人类基因组编码。许多关于构成人类基因组24%的DNA内含子非编码片段的性质的谜团仍然存在。
尽管人们普遍认为内含子不过是“基因垃圾”，但它们实际上在组织整个生命周期中对RNA转录的调控起着至关重要的作用。RNA转录是基因表达的第一步，DNA中的信息被复制到RNA中，然后RNA作为合成蛋白质的模板来驱动细胞的特定功能。
根据转录终止的地方--内含子或基因的末端--表皮干细胞要么仍然是活跃的干细胞，要么成为特定的细胞屏障功能。包说，虽然众所周知，转录结束在一个基因的末端，她的实验室的研究发现相互矛盾的数据。
这一发现可能适用于人体内更多的自我更新再生系统。未来的研究可能会对癌症的研究产生影响。
对发现这一现象至关重要的技术皮肤细胞越来越受到研究人员的欢迎，部分原因在于它们的再生特性和在培养中生长的意愿。这使得研究人员能够应用各种最先进的技术.通过在培养皿中培养皮肤细胞和再生皮肤组织，鲍的实验室可以对这种快速生长的组织进行实验，以确定DNA中的分子机制和调控元素。
“技术发展是我们发现这一新现象的关键动力，”鲍说。
研究小组使用了一种新的基因组技术，精确地描绘了转录停止的位置。蛋白质组学方法的整合发现RNA结合蛋白在内含子中读取特定的调控序列。
在这项研究之前，涉及内含子的调节皮肤干细胞与最终差异状态(例如，参与形成皮肤屏障的细胞)之间的切换的机制是未知的。大多数研究忽略了内含子，尽管它们比人类基因组中的蛋白质编码区(外显子)多10到20倍。
研究表明，不同的基因可能涉及不同的RNA结合蛋白，以识别其内含子中的调控序列。这些RNA结合蛋白帮助成熟的RNA“决定”是早期削减转录，还是忽略内含子内的终止位点，因为蛋白质可用性的变化。
鲍说：“我们才刚刚开始意识到内含子在人类健康和疾病中的作用。”
这项研究的结果可能会产生更广泛的影响，因为根据鲍的说法，调控皮肤细胞的过程几乎肯定不局限于皮肤细胞。未来对其他系统的研究，包括其他上皮组织，可能会发现类似的模式。
“我们非常希望我们所发现的是了解我们过去忽视的东西的第一步，”鲍说。“由于非编码基因组的贡献，尤其是内含子的贡献，这些信息对基因表达具有启示意义。我的学生还想了解更多的RNA结合蛋白，这些蛋白质提供了控制转录终止的特异性。”
“我们非常希望我们所发现的是了解我们过去忽视的东西的第一步，”鲍说。“由于非编码基因组的贡献，尤其是内含子的贡献，这些信息对基因表达具有启示意义。我的学生还想了解更多的RNA结合蛋白，这些蛋白质提供了控制转录终止的特异性。”
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