Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Как стволовые клетки выбирают свою судьбу

Судьбу стволовых клеток связали с микроРНК

Олег Лищук, N+1 по материалам EMBL: Forever young: how stem cells resist change

Германские ученые выяснили молекулярный механизм самообновления стволовых клеток, который позволяет им либо сохранять плюрипотентность (способность развиваться в различные клетки), либо дифференцироваться в клетки определенной ткани. Результаты исследования опубликованы в Molecular Systems Biology (Sladitschek, Neveu: The bimodally expressed microRNA miR‐142 gates exit from pluripotency.

Для своей работы сотрудники Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге разработали репортерную систему, позволяющую отследить активность микроРНК в отдельных клетках. Она представляет собой двунаправленный промотор, контролирующий экспрессию флуоресцентного красителя-нормализатора красного цвета (гистон H2B-mCherry) и детектора микроРНК зеленого цвета (H2B-Citrine). Получающийся в результате их смешения оттенок позволяет количественно оценить экспрессию заданного вида микроРНК в клетке.

С помощью этой системы исследователи изучили активность 33 наиболее эволюционно сохранных микроРНК, связанных с дифференцировкой, плюрипотентностью и пролиферацией, в мышиных эмбриональных стволовых клетках. Выяснилось, что уровень экспрессии микроРНК-142 (miR-142) может быть высоким и низким, из-за чего клетки, неотличимые по маркерам плюрипотентности, могут находиться в двух разных состояниях.

Использовав моделирование и количественные экспериментальные данные, ученые пришли к выводу, что эмбриональные стволовые клетки могут переключаться между этими состояниями случайным образом. При этом клетки с высоким содержанием miR-142 самообновляются, сохраняя плюрипотентность и не реагируя на внешние воздействия, а с низким – отвечают на присутствие факторов дифференцировки.

miR-142-1.jpg

В подходящих условиях клетки с низким уровнем miR-142 (зеленый цвет слева) дифференцировались в нейроны (розовый цвет справа). Клетки с высоким уровнем miR-142 (красный цвет слева, синий справа) сохранили плюрипотентность.
EMBL / Hanna Sladitschek

Дальнейшее исследование показало, что регуляция посредством miR-142 способности клеток дифференцироваться происходит по принципу двойной отрицательной обратной связи через сигнальный путь KRAS/ERK между мембраной и ядром клетки (как показано на схеме).

miR-142-2.jpg
Поведение стволовых клеток при высоком и низком уровнях miR-142
EMBL / Hanna Sladitschek

Полученные результаты объясняют, как стволовым клеткам удается поддерживать плюрипотентный резервуар в условиях меняющейся концентрации факторов дифференцировки. Это принципиально важно для регенеративной клеточной медицины, поскольку недифференцирующиеся клетки могут со временем развиться в злокачественную опухоль.

МикроРНК – это небольшие молекулы РНК, которые не принимают непосредственного участия в синтезе белка на матрице ДНК, но служащие важным регулятором посттранскрипционной экспрессии генов.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 09.03.2016

Читать статьи по темам:

стволовые клетки РНК экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

ИПСК и раковые клетки похожи на молекулярном уровне

Это первое исследование, которое описывает конкретные молекулярные пути, общие для индуцированных плюрипотентных и раковых клеток, при их прямом сравнении.

читать

ИПСК без помощи вирусов и генов: просто, эффективно, безопасно

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали простой и легко воспроизводимый метод получения человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), основанный на использовании самореплицирующейся РНК.

читать

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки: микроРНК в 100 раз лучше, чем гены

С помощью генной инженерии из ста тысяч взрослых клеток можно получить не больше двадцати индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Использование микроРНК позволило увеличить эту цифру приблизительно до 10000.

читать

Наука-2010: горячая десятка

Науки о жизни побеждают физику с разгромным счетом 8:2.

читать

Генотерапия ВИЧ-инфекции как минимум безопасна

Методика заключается в пересадке пациенту собственных стволовых клеток крови, в ДНК которых включены три терапевтических гена, обеспечивающие защиту клеток от ВИЧ.

читать