logo

Пользовательского поиска

Thursday 24th of May 2018

Канадские биологи открыли регулятор активности одного из ключевых генов стволовых клеток

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
25.12.2014 21:37

 

Профессор Дженнифер Митчелл (Jennifer Mitchell) и первый автор статьи Гарри Чжоу (Harry Zhou)

Профессор Дженнифер Митчелл (Jennifer Mitchell) и первый автор статьи Гарри Чжоу (Harry Zhou). (Фото: University of Toronto)


Представьте себе взаимосвязь между авиадиспетчером и пилотом. Пилот доставляет пассажиров к месту назначения, но когда самолет может взлетать и когда он должен подождать, решает авиадиспетчер. Такое же взаимодействие происходит и на клеточном уровне у животных, включая человека. Одна из областей генома животного – диспетчер – контролирует, когда определенный ген – пилот – может приступить к выполнению предписанных ему обязанностей.


Новое исследование, в котором биологи из Университета Торонто (University of Toronto, UТ) изучали стволовые клетки мышей, впервые демонстрирует такое взаимодействие на примере важнейшего для раннего развития гена Sox2 и области в другом месте генома, эффективно регулирующей его активность. Это открытие можно считать значительным шагом вперед в развивающейся области человеческой регенеративной медицины, так как ген Sox2 имеет важнейшее значение для сохранения своих свойств эмбриональными стволовыми клетками, способными развиваться в любой тип клеток взрослого организма.

«Мы изучали, как ген Sox2 активируется у мышей, и нашли необходимую для включения этого гена в эмбриональных стволовых клетках область генома», - говорит профессор кафедры клеточной и системной биологии Дженнифер Митчелл (Jennifer Mitchell), руководитель исследования, опубликованного в журнале Genes & Development. «Как и сам ген, эта область генома позволяет этим стволовым клеткам сохранять способность становиться клеткой любого типа – свойство, известное как плюрипотентность. Мы назвали открытую нами область генома областью контроля над Sox2 [Sox2 control region], или SCR».

Со времени завершения в 2003 году работ по секвенированию генома человека ученые пытаются выяснить, какие части генома делают наш организм более предрасположенным к развитию тех или иных заболеваний. Сегодня наука склоняется к тому, что ответы на эти вопросы, скорее всего, нужно искать в областях человеческого генома, включающих и выключающих гены.

Мышиные эмбриональные стволовые клетки, растущие круглыми колониями (А) и экспрессирующие белок Sox2, показанный красным (В). Клетки с удаленной областью контроля над Sox2 теряют характерный для эмбриональных стволовых клеток внешний вид (С) и не экспрессируют Sox2 (D). Синим на B и D показана ДНК.

 

Мышиные эмбриональные стволовые клетки, растущие круглыми колониями (А) и экспрессирующие белок Sox2, показанный красным (В). Клетки с удаленной областью контроля над Sox2 теряют характерный для эмбриональных стволовых клеток внешний вид (С) и не экспрессируют Sox2 (D). Синим на B и D показана ДНК. (Фото: Jennifer Mitchell/University of Toronto)

 

«Если мы хотим понять, как происходит включение и выключение генов, мы должны знать, где в геноме расположены выполняющие эту функцию последовательности», - объясняет Митчелл. «Части человеческого генома, связанные со сложными заболеваниями, такими как болезни сердца, рак и неврологические расстройства, часто могут находиться далеко от регулируемых ими генов, поэтому выяснить, какой ген испытывает воздействие и в конечном итоге вызывает заболевание, сложная задача».

Ранее считалось, что области, включающие ген Sox2 в эмбриональных стволовых клетках, локализованы гораздо ближе к самому гену. Профессор Митчелл и ее коллеги исключили такую возможность, удалив эти близлежащие области из генома мышей и доказав, что данная манипуляция не оказывает никакого влияния на способность Sox2 включаться в эмбриональных стволовых клетках.

«Тогда мы сосредоточились на области, которую с тех пор называем SCR, так как моя работа показала, что она может контактировать с геном Sox2, находясь на удалении в 100000 пар оснований», - говорит ведущий автор исследования Гарри Чжоу (Harry Zhou), бывший аспирант лаборатории профессора Митчелл, теперь студент медицинского факультета UT. «Для взаимодействия с этим геном ДНК делает петлю, которая приближает SCR к самому гену только в эмбриональных стволовых клетках. Когда мы поняли, что эта область может воздействовать на ген Sox2, мы удалили ее из генома и отследили эффект этого удаления».

Как оказалось, SCR необходима как для включения Sox2, так и для сохранения эмбриональными стволовыми клетками характерного внешнего вида и способности дифференцироваться во все типы клеток взрослого организма.

«Вполне вероятно, что аномалия в этой регуляторной области приводит к ранней эмбриональной смерти до формирования любого из органов, подобно тому, как смерть очень раннего эмбриона вызывается удалением гена Sox2», - комментирует профессор Митчелл. «Возможно, что образование петли, необходимой для вступления в контакт с геном Sox2, является одним из важных финальных этапов процесса, с помощью которого ученые, занимающиеся регенеративной медициной, смогут получать плюрипотентные клетки из соматических клеток».

«Хотя степень, в какой человеческие эмбриональные стволовые клетки обладают этим свойством, не совсем ясна, поняв, как работает геном какого-либо другого сложного организма, мы, в конечном счете, лучше поймем, как работает наш собственный геном», - подводит итог доктор Чжоу.

 

 

По материалам

Cell biologists discover on-off switch for key stem cell gene

 

Оригинальная статья:

Harry Y. Zhou, Yulia Katsman, Navroop K. Dhaliwal, Scott Davidson, Neil N. Macpherson, Moorthy Sakthidevi, Felicia Collura1 and Jennifer A. Mitchell. A Sox2 distal enhancer cluster regulates embryonic stem cell differentiation potential

 

© «Канадские биологи открыли регулятор активности одного из ключевых генов стволовых клеток». 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_counterToday601
mod_vvisit_counterYesterday602
mod_vvisit_counterThis week2985
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month15475
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3998857

We have: 38 guests, 2 bots online
Your IP: 54.224.151.24
 , 
Today: Май 24, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.