由贝勒医学院的研究人员领导的一个小组发现，不仅种群中的单个哺乳动物细胞不能对雌激素刺激做出同步反应，单个基因拷贝(称为等位基因)也不能。发表在最新一期《核酸研究》杂志上的研究结果还表明，雌激素受体的水平及其激活状态都不能决定异步细胞反应。
然而，选定的雌激素辅助调节剂的小分子抑制剂增加了单个等位基因对激素的反应，建立了一种以前未被认可的单细胞水平雌激素诱导基因激活调节模式。
“雌激素是一种类固醇激素，它通过调节每个细胞数百个基因的活性来调节男性和女性的大量生物学功能，”第一作者、分子与生物学副教授 Fabio Stossi 博士说。贝勒综合显微镜核心细胞生物学和技术总监。
关于雌激素如何触发其作用，人们已经了解很多。它与核转录因子(雌激素受体或 ER)结合，后者又与特定的 DNA 序列相互作用，促进参与基因表达调控的共调节因子的募集。据推测，这个过程可能会在受雌激素刺激的群体中的所有含 ER细胞中同时发生，但对于实际的单个细胞或同一基因的单个拷贝如何反应知之甚少。这就是为什么研究人员没有预料到单细胞水平的这些发现。
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“在当前的研究中，我们使用实验室培养的人类乳腺癌细胞系。使用分子和成像分析，我们在单细胞和等位基因水平上确定了两个特征明确的基因 GREB1 和 MYC 的表达，其活动受雌激素调节，”通讯作者、贝勒大学分子和细胞生物学、药理学和化学生物学教授 Michael A. Mancini 博士说。曼奇尼还是贝勒长期运行的综合显微镜核心 (IMC) 的学术主任，以及最近成立的 GCC 高级显微镜和图像信息学中心 (CAMII) 的主任，该中心由 CPRIT 资助，横跨贝勒和德克萨斯 A&M 研究所生物科学与技术。
研究人员在实验室中培养细胞并用雌激素处理它们。然后他们观察了单个细胞中 GREB1 和 MYC 基因的表达，以及每个细胞中单个等位基因的表达。正如预期的那样，他们发现雌激素在 15 分钟内迅速激活了 GREB1 和 MYC 基因，但在单个细胞和等位基因水平上都对激素模拟产生了意想不到的显着异步反应。