logo

Пользовательского поиска

Saturday 26th of May 2018

Механизмы дифференциации стволовых клеток: горячие точки и суперэнхансеры

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
25.08.2014 08:22

 

Клетки бурой жировой ткани

Клетки бурой жировой ткани. (Фото: Steve Gschmeissner)


Новое о дифференциации стволовых клеток


Стволовые клетки способны дифференцироваться в различные типы специализированных клеток с определенными функциями. У взрослых организмов эти клетки играют важную роль в регенерации тканей, и эта их потенциальная способность может быть использована для контроля над многими заболеваниями, например, болезнью Паркинсона или диабетом, причиной которых является гибель специализированных клеток. Из стволовой клетки можно получить различные типы специализированных клеток, но для этого требуется знание процессов, регулирующих ее развитие.


Ученые из Университета Южной Дании (University of Southern Denmark) сообщают о новом открытии, углубляющем понимание основных механизмов дифференциации стволовых клеток, которое может ускорить разработку новых методов их перепрограммирования именно в тот тип клеток, который нужен врачу для лечения того или иного заболевания.

Профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии Университета Южной Дании Сюзанна Мандруп (Susanne Mandrup)

 

Профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии Университета Южной Дании Сюзанна Мандруп (Susanne Mandrup). (Фото: Nature)

 

 

 

«Мы установили, что, когда стволовая клетка дифференцируется в клетку определенного типа, при перепрограммировании цепочки ДНК белки, называемые факторами транскрипции, работают вместе. Между ними осуществляется сложное, неизвестное ранее, взаимодействие. До сих пор мы думали, что за перепрограммирование ответственны всего несколько факторов транскрипции, но это не так», - объясняют постдокторант Расмус Сиерсбек (Rasmus Siersbæk), профессор Сюзанна Мандруп (Susanne Mandrup) и Атефех Рабии (Atefeh Rabiee), PhD, (кафедра биохимии и молекулярной биологии).

«На определенных участках ДНК клетки, которые мы называем «горячими точками», происходит невероятно сложное и неизвестное до сих пор взаимодействие между факторами транскрипции. Для развития стволовых клеток это взаимодействие в «горячих точках», по-видимому, имеет огромное значение. Поэтому, чтобы лучше понять механизмы, контролирующие этот процесс, будет очень важно изучить эти «горячие точки» и взаимодействие между факторами транскрипции на данных участках», - объясняет Расмус Сиерсбек. «Когда мы поймем эти механизмы, у нас будут гораздо более эффективные средства, чтобы заставить стволовые клетки развиваться в нужном нам направлении».

Исследователи сделали это открытие, изучая, как стволовые клетки дифференцируются в клетки жировой ткани.

«Мы знаем, что существует два типа жировых клеток – бурые и белые. Клетки белой жировой ткани накапливают жир, а клетки бурого жира фактически усиливают его сжигание. Клетки бурого жира встречаются, главным образом, у младенцев, но они, в разных количествах, есть и у взрослых. Если нам удастся найти способы заставить стволовые клетки развиваться в бурые, а не в белые жировые клетки, мы сможем подавить развитие ожирения. Подчеркивая значение специфических участков ДНК, где происходит взаимодействие белков, результаты нашей работы открывают новые возможности в этом направлении», - говорят о своей работе исследователи.

 

 

Подробнее об исследовании


Ученые работали с хорошо известной линией, клетки которой примерно за неделю можно дифференцировать в адипоциты, используя для этого определенный набор гормонов. То, что этот процесс регулируется клеточными белками, называемыми факторами транскрипции, которые определяют, какие гены включены и какие выключены при образовании жировой клетки, известно в течение многих лет.

 

Становится все более ясно, что факторы транскрипции работают в сложных сетях через тысячи геномных сайтов связывания, многие из которых связывают несколько факторов транскрипции. Однако степень и механизмы взаимовлияния транскрипционных факторов в этих горячих точках остаются неясными. Используя сочетание передовых методов протеомики и геномики, датские ученые идентифицировали 12000 горячих точек факторов транскрипции (~ 400 пар оснований) на ранней стадии адипогенеза и нашли свидетельства как одновременного, так и последовательного связывания факторов транскрипции в этих областях. Они показали, что горячими точками очень богаты большие суперэнхансерные участки (несколько тысяч пар нуклеотидов), индуцирующие раннее адипогенное перепрограммирование экспрессии генов. Результаты их исследования показывают, что кооперативность факторов транскрипции на уровне горячих точек, а также суперэнхансеров очень важна для активности энхансеров и транскрипционного перепрограммирования. Таким образом, горячие точки и суперэнхансеры представляют собой важные регуляторные центры интеграции влияния внешних сигналов на хроматин.

 

Становится все более ясно, что факторы транскрипции работают в сложных сетях через тысячи геномных сайтов связывания, многие из которых связывают несколько факторов транскрипции. Однако степень и механизмы взаимовлияния транскрипционных факторов в этих горячих точках остаются неясными. Используя сочетание передовых методов протеомики и геномики, датские ученые идентифицировали 12000 горячих точек факторов транскрипции (~ 400 пар оснований) на ранней стадии адипогенеза и нашли свидетельства как одновременного, так и последовательного связывания факторов транскрипции в этих областях. Они показали, что горячими точками очень богаты большие суперэнхансерные участки (несколько тысяч пар нуклеотидов), индуцирующие раннее адипогенное перепрограммирование экспрессии генов. Результаты их исследования показывают, что кооперативность факторов транскрипции на уровне горячих точек, а также суперэнхансеров очень важна для активности энхансеров и транскрипционного перепрограммирования. Таким образом, горячие точки и суперэнхансеры представляют собой важные регуляторные центры интеграции влияния внешних сигналов на хроматин. (Рис. Cell Reports)

 

Однако до сих пор оставалось неясным, как осуществляется взаимодействие всех этих белков. В своих статьях исследователи сообщают, что факторы транскрипции вместе связываются со специфическими областями генома клетки, называемыми «горячими точками». Здесь они «разговаривают» друг с другом и «сотрудничают» в контроле над включением и выключением генов. Очевидно, открытые датскими учеными «горячие точки» представляют собой ключевые узлы генома, в которых на небольшом участке ДНК происходит интеграция различных сигналов.

Исследователи показали, что часто несколько таких «горячих точек» находятся близко друг к другу и образуют большие так называемые «суперэнхансеры». По-видимому, для активации нужных генов в период дифференциации стволовой клетки в адипоцит такие суперэнхансеры чрезвычайно важны.

Таким образом, данное исследование показывает чрезвычайно высокую степень кооперации между факторами транскрипции на уровне ДНК, что представляется очень важным для выбора направления дифференциации стволовой клетки.

 

 

По материалам

Stem cell development: Experts offer insight into basic mechanisms of stem cell differentiation

 

Оригинальные статьи:

7

 

Rasmus Siersbæk, Atefeh Rabiee, Ronni Nielsen, Simone Sidoli, Sofie Traynor, Anne Loft, Lars La Cour Poulsen, Adelina Rogowska-Wrzesinska, Ole N. Jensen, and Susanne Mandrup. Transcription Factor Cooperativity in Early Adipogenic Hotspots and Super-Enhancers

 

 

 

 

 

 

8

Rasmus Siersbæk, Songjoon Baek, Atefeh Rabiee, Ronni Nielsen, Sofie Traynor, Nicholas Clark, Albin Sandelin, Ole N. Jensen, Myong-Hee Sung, Gordon L. Hager and Susanne Mandrup. Molecular Architecture of Transcription Factor Hotspots in Early Adipogenesis

 

 

 

 

 

 

 

© «Механизмы дифференциации стволовых клеток: горячие точки и суперэнхансеры». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday162
mod_vvisit_counterYesterday511
mod_vvisit_counterThis week3896
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month16386
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3999768

We have: 5 guests, 3 bots online
Your IP: 54.80.82.9
 , 
Today: Май 26, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.