科技日报广州12月8日电（记者 叶青 通讯员 黄博纯）生命科学中是否存在类似计算机语言中的二进制规律密码呢？中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿课题组通过对染色质的开放与关闭研究，发现了在体细胞诱导为干细胞时，与细胞命运变化关联的染色质结构上存在一个“开-关”的基本调控逻辑，揭示了细胞命运转换也遵循一个二进制规律。并由此阐述了干细胞诱导过程的变化机制。该研究成果于北京时间12月8日发表在《细胞·干细胞》上。 

成纤维细胞在导入诱导因子后，会启动一套奇妙的未知程序，将体细胞返老还童到受精后约3.5天的状态。这种将体细胞诱导为多能干细胞是探索细胞转化机理的理想体系。过去10年来，全世界的科学家都在研究此奇妙过程，但并没有从中抽象出具有普遍性逻辑或者规律。 

本次研究团队采用了ATAC-seq技术去读取染色质“开”与“关”的状态。通过测定体细胞向多能干细胞转变过程中每个染色质位点的开放程度，定义出全基因组每个位点由关到开和开到关的全息动态过程，证实了一个相对简单、普遍性的CO/OC逻辑体系。 

研究发现，转变过程中，早期成纤维细胞的很多特异性开放位点会被迅速关闭（OC），而到重编程后期很多多能性相关的位点则会被打开（CO）。基于此，他们认为开关的事件是直接与转录因子活性相关。通过进一步筛选，发现表观修饰基因Sap30在体细胞重编程早期被重编程因子激活，并通过促进成纤维细胞关键基因启动子区去乙酰化修饰，而使其启动子区逐渐关闭，最终沉默成纤维细胞关键调控基因，推动重编程进程。此研究结果首次揭示了体细胞重编程过程中染色质结构动态变化的规律—CO/OC逻辑，并为理解体细胞重编和其他相关细胞命运转变提供了新的可参考的理论模型。 

裴端卿研究员指出，这种二进制逻辑，可能普遍存在所有细胞命运变化过程中，可能包含人体的发育和一些病理过程。如能发掘出正常细胞在向癌细胞转变早期的染色质变化特征，癌症也许可以得到及时的诊断和防治。同时，阐明不同功能细胞发育过程的CO/OC逻辑，有助于在体外获得具备修复衰老损伤器官组织的功能细胞，实现更广泛的组织再生和器官再造。