logo

Пользовательского поиска

Monday 16th of July 2018

Молекулярные маячки освещают дифференциацию стволовых клеток

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
16.09.2012 10:33

 

«Маячки» для клеток костной ткани. Светящиеся зеленые пятна в костных клетках MG-63 (каждая синяя точка – ядро) показывают, что флуоресцентная молекула-«маячок» связалась с РНК, синтезируемой при экспрессии специфического для костной ткани гена ALPL.

 

«Маячки» для клеток костной ткани. Светящиеся зеленые пятна в костных клетках MG-63 (каждая синяя точка – ядро) показывают, что флуоресцентная молекула-«маячок» связалась с РНК, синтезируемой при экспрессии специфического для костной ткани гена ALPL. (Фото: Darling Lab/Brown University)

 

 

 

Новые специально разработанные молекулярные «маячки» позволяют ученым в режиме реального времени наблюдать за экспрессией генов в популяциях стволовых клеток в процессе их дифференциации в клетки определенных тканей. Метод, разработанный учеными Университета Брауна (Brown University, BU), дает тканевым инженерам мощный инструмент, позволяющий найти то, что может заставить стволовые клетки дифференцироваться в клетки нужной ткани чаще и быстрее. Это одна из главных проблем в усовершенствовании методов регенеративной медицины.


«Мы не являемся изобретателями молекулярных маячков, но использовали их так, как до нас этого еще не делал никто. Применяя их, мы наблюдаем с помощью надежного и безопасного для клеток метода за изменениями в одной популяции в долгоживущей культуре», - рассказывает аспирант Хетал Десаи (Hetal Desai), ведущий автор статьи, опубликованной он-лайн в журнале Tissue Engineering Part A.

Разработанные Десаи и ее коллегами маячки флуоресцируют, когда связываются с матричными РНК трех конкретных генов полученных из жировой ткани стволовых клеток, которые экспрессируются только тогда, когда эти стволовые клетки начинают дифференцироваться в клетки костной ткани.

На протяжении 21 дня своего развития эти клетки оставались живыми и не флуоресцировали, за исключением популяций, получивших химический стимул к дифференциации в клетки костной ткани. В течение этих трех недель ученые наблюдали за флуоресценцией маячков в этих популяциях, чтобы определить, насколько много стволовых клеток в каждой популяции трансформировались в костные клетки и сроки начала экспрессии отдельных генов.

Первый пик экспрессии гена ALPL в более чем 90 процентах индуцированных стволовых клеток приходился на четвертый день, после чего в 85 процентах клеток на 14 день начинал экспрессироваться ген COL1A1. В последние несколько дней экспериментов в более чем 80 процентах индуцированных стволовых клеток безошибочно наблюдалось резкое усиление экспрессии гена BGLAP.

Исследователи отметили, что каждый последующий эпизод экспрессии генов развивался от нуля до пика быстрее. Это позволило им выдвинуть гипотезу о том, что трансформация, или дифференциация, составляющих популяцию стволовых клеток с течением времени может синхронизироваться.

«Если бы мы могли найти способ заставить их вступить на этот путь раньше, дифференциация шла бы быстрее», - говорит руководитель исследования Эрик Дарлинг (Eric Darling), PhD, доцент кафедры биологии BU.

При этом в популяциях стволовых клеток, которые не были простимулированы веществами, направляющими их дифференциацию в сторону клеток костной ткани, флуоресценции маячков или экспрессии этих генов практически не наблюдалось, указывая на то, что маячки действительно являются индикаторами этапов трансформации стволовых клеток в костные.

Хетал Десаи (Hetal Desai)

 

Хетал Десаи (Hetal Desai). (Фото: biomed.brown.edu)

 

 

 

 

По словам Десаи, ее группа приложила максимум усилий, чтобы разработать такие маячки, которые никак не изменяют развития и функционирования клеток. В то время как маячки действительно связываются с матричными РНК, синтезируемыми при экспрессии генов, они не требуют добавления каких-либо генов к ДНК стволовых клеток или экспрессии каких-либо специальных белков, чего требуют многие другие флуоресцентные методы.

Чтобы убедиться, что клетки развиваются нормально даже в присутствии маячков, ученые провели ряд экспериментов с их использованием в обычно развивающихся костных клетках.

В то время как одни исследователи занимаются разработкой основанных на РНК зондов для целенаправленного вмешательства в экспрессию генов, перед группой доктора Дарлинга стояли полностью противоположные задачи.

«Существует набор правил для РНК-интерференции, и мы, по существу, делали противоположное тому, что написано в этих правилах», - поясняет Десаи.

Теперь, когда эффективность маячков в определении этапов дифференциации стволовых клеток продемонстрирована, говорит доктор Дарлинг, этот метод может быть использован для изучения процессов в самых разных клетках и при множестве других экспериментальных условий.

В тканевой инженерии, продолжает он, маячки могут помочь экспериментам, в которых ученые пытаются определить, какие условия (химические или другие) являются наиболее эффективными для быстрой дифференциации большинства стволовых клеток в клетки нужной ткани. Они помогут узнать оптимальное время добавления индуцирующих дифференциацию химических веществ, а также выявить и выделить только те клетки, которые трансформируются в нужную ткань.

«Они становятся костными клетками, и если увеличить их количество и избавиться от всех тех, которые не становятся костными клетками, само собой разумеется, что на выходе вы будете иметь лучший продукт», - заключает доктор Дарлинг.

В более широком смысле, добавляет он, молекулярные маячки доказали свою полезность в самых разнообразных исследованиях, касающихся экспрессии генов.

 

 

По материалам

Beacons light up stem cell transformation

 

Оригинальная статья:

Hetal V. Desai, Indu S. Voruganti, Chathuraka Jayasuriya, Qian Chen, Eric M. Darling. Live-Cell, Temporal Gene Expression Analysis of Osteogenic Differentiation in Adipose-Derived Stem Cells

 

© «Молекулярные маячки освещают дифференциацию 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.

 

 

Еще о стволовых клетках


Окружающая клетку среда имеет решающее значение для процесса ее перепрограммирования

Способность к самообновлению клеток кожи поддерживается экзосомами

Ученые считают существование раковых стволовых клеток доказанным

Найдена молекула, избирательно стимулирующая дифференциацию стволовых клеток сердца в кардиомиоциты

Антагонист рецепторов дофамина убивает раковые стволовые клетки

Идентифицированы стволовые клетки меланомы

Стволовые клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток, но только не без помощи этого белка

Нейральные стволовые клетки «подслушивают» разговоры нейронов

Сигнальный путь Wnt играет ключевую роль в нейрогенезе во взрослом головном мозге

Слух грызунам вернули человеческие эмбриональные стволовые клетки

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday379
mod_vvisit_counterYesterday1045
mod_vvisit_counterThis week1424
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month13835
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4048281

We have: 50 guests, 5 bots online
Your IP: 54.81.102.236
 , 
Today: Июл 16, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.