Autor tekstu: PZ Myers
Niedawne odkrycie w badaniach nad komórkami macierzystymi jest niemałym wydarzeniem: badacze doszli do tego, jak przeprogramować dorosłą komórkę, by doprowadzić ją do stanu niemal nie do odróżnienia od zarodkowych, pluripotencjalnych komórek macierzystych. Jest to bardzo znacząca nowość, obiecująca przyspieszenie tempa badań w tej dziedzinie.
Problem zawsze polegał na tym, że komórki istnieją w odrębnych stanach. Na przykład komórka skóry ma uaktywniony jeden zestaw genów, niezbędny dla jej specyficznej funkcji, a inne zestawy genów są wyłączone. Zwykłe pobranie DNA z komórki skóry i wprowadzenie go do komórki jajowej niekoniecznie stworzy funkcjonalną komórkę jajową, ponieważ geny niezbędne dla komórki jajowej mogą być wyłączone w DNA komórki skóry, a nie wiemy jak je włączyć. Proces transferu jądra komórki somatycznej jest z tego powodu próbą robioną po omacku z bardzo wysokim procentem niepowodzeń — zasadniczo naukowcy próbują doprowadzić do właściwej konfiguracji włączonych genów dając jądru solidnego kopniaka i mając nadzieję, że coś w komórkach spowoduje rekonfigurację wzorca aktywacji genu w coś odpowiedniego.
Odkrycie Takahashiego i jego kolegów ujawniło jak wybiórczo włączać właściwy wzorzec genów na pluripotentne komórki macierzyste. Odkryli przycisk ponownego uruchamiania komórek ssaków, prosty włącznik, który wprowadza komórkę we właściwy stan, by mogła stać się dowolną komórką.
Ten przycisk ponownego uruchamiania składa się z czterech genów: Oct3/4, Sox2, Klf4 i c-Myc oraz specjalnego środowiska pozakomórkowego. Te geny są czynnikami transkrypcyjnymi, genami, które regulują ekspresję innych genów i podejrzewano, że są ważne, ponieważ — między innymi — są wyrażane w zróżnicowany sposób w normalnych zarodkowych komórkach macierzystych, czego byśmy nie wiedzieli, gdyby ludzie nie prowadzili badań nad zarodkowymi komórkami macierzystymi. Sądzi się, że geny c-Myc i Klf4 modyfikują chromatynę, zmieniając wzór metylacji DNA i modyfikacji histonowej, umożliwiając Oct3/4 i Sox2 wejście i związanie się z określonymi genami docelowymi. Te kilka genów, działając razem, wywołują cały szereg dalszych wydarzeń genetycznych, które przełączają komórkę w stan pluripotencjalny.
Rezultaty sprawdzano na kilka sposobów. Podobną procedurę zastosowano do myszy, by stworzyć całe zarodki mysie, które następnie rozwinęły się w dorosłe myszy, demonstrując w ten sposób totipotencję. Ludzkie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste poddano całej baterii prób i pokazują one ekspresję genów podobną do tej w prawdziwych zarodkowych komórkach macierzystych. Ponadto całe kolonie tych indukowanych komórek macierzystych wstrzyknięto myszom, gdzie tworzyły guzy — teratomy, nowotwory wielotkankowe, które różnicują się w szereg różnych typów tkanek (ale źle zorganizowanych — nie tworzą maleńkich ludzkich niemowląt wewnątrz myszy, a tylko porozrzucane kawałki). Tworzą się tkanki jelitowe, skóra, chrząstka i nerwy, jak widać na ilustracji poniżej, demonstrując pluripotencję tych komórek macierzystych.
więcej>>>
Warto przeczytać również to:
Gdy komórki zaczynają od nowa
0 komentarze:
Prześlij komentarz