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

РНК «ископаемого» ретровируса – надежный маркер плюрипотентности

Ретровирус в геноме человека активен в плюрипотентных стволовых клетках

LifeSciencesToday по материалам ScienceDaily: Retrovirus in the Human Genome Is Active in Pluripotent Stem Cells

Согласно новому исследованию, опубликованному учеными Медицинской школы Университета Массачусетса (University of Massachusetts Medical School) в журнале Retrovirology (Santoni et al., HERV-H RNA is abundant in human embryonic stem cells and a precise marker for pluripotency), ретровирус HERV-H, внедрившийся в геном человека миллионы лет назад, может играть важную роль в плюрипотентных стволовых клетках. Плюрипотентные стволовые клетки способны дать начало клеткам всех типов тканей, включая клетки крови, головного мозга и сердца. Это открытие, объясняющее, каким образом клетки сохраняют состояние плюрипотентности и способность дифференцироваться, может иметь большое значение для разработки методов лечения целого ряда заболеваний.

«Группа эндогенных ретровирусов, называемых HERV-H, встречается в человеческих эмбриональных стволовых клетках чрезвычайно часто», – говорит профессор молекулярной медицины Джереми Любан (Jeremy Luban), MD, ведущий автор статьи об исследовании. «Фактически, HERV-H – один из наиболее часто экспрессирующихся генов плюрипотентных стволовых клеток, и он не встречается в клетках других типов».

В своей статье профессор Любан и его коллеги приводят данные о том, что последовательности РНК HERV-H составляют целых 2 процента всех РНК плюрипотентных стволовых клеток. Последовательность РНК HERV-H контролируется теми же факторами, которые используются для перепрограммирования клеток кожи в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – открытие, удостоенное Нобелевской премии в области физиологии и медицины за 2012 год.

«Другими словами, HERV-H является новым маркером плюрипотентности клеток человека, который может помочь в перепрограммировании клеток в индуцированные плюрипотентные и изменить сегодняшние технологии», – считает доктор Любан.

При заражении клеток ретровирусом происходит внедрение его генов в хромосомную ДНК клетки-хозяина. В результате клетка-хозяин считает вирусный геном частью своей ДНК и начинает синтезировать белки, необходимые для сборки новых копий вируса. А так как теперь ретровирус является частью генома клетки-хозяина, при делении клетки вирус наследуется всеми дочерними клетками.

Считается, что в редких случаях ретровирусы могут инфицировать сперматозоиды или яйцеклетки человека. Если это происходит и зараженный эмбрион выживает, ретровирус может стать постоянной частью генома человека и передаваться из поколения в поколение. Ученые подсчитали, что целых 8 процентов человеческого генома может состоять из вымерших ретровирусов, оставшихся от инфицирования, произошедшего миллионы лет назад. Однако, как считалось, эти последовательности ископаемых ретровирусов не имеют заметного функционального значения.

«Геном человека заполнен ретровирусной ДНК, считавшейся не более чем окаменелым мусором», – говорит профессор Любан. «Все чаще появляются свидетельства того, что эти последовательности могут не быть мусором. Ведь они могут играть важную роль в экспрессии генов».

Эксперт в области ВИЧ и других ретровирусов, профессор Любан пытается понять, есть ли логическое объяснение тому, куда именно в обширный геном человека встраиваются ретровирусы. Знание того, где ретровирусы могут атаковать хромосомную ДНК, может привести к разработке лекарств, защищающих от инфекций, более эффективным методам генной терапии или новым биомаркерам, способным предсказать, где ретровирус может встроиться в геном.

Ученые установили, что последовательность HERV-H в геноме человека активна.

«Эти последовательности не кодируют белки, потому что за миллионы лет сильно разрушились, но они кодируют длинные некодирующие РНК», – поясняет доктор Любан.

В частности, последовательность HERV-H кодирует большое количество РНК в человеческих эмбриональных стволовых клетках – и только в стволовых клетках. В целом по всему геному человеку рассеяно более 1000 ретровирусных последовательностей HERV-H. Кроме того, лаборатория Любана обнаружила высокие уровни кодируемых HERV-H РНК в некоторых индуцированных плюрипотентных стволовых клетках. Другие iPS-клетки, возможно, из линий, которые не были полностью перепрограммированы в плюрипотентное состояние, имели более низкий уровень РНК HERV-H – еще одно свидетельство того, что HERV-H может быть надежным маркером плюрипотентности.

Интересно, что гены HERV-H, экспрессирующиеся в человеческих плюрипотентных стволовых клетках, можно найти только в геномах человека и шимпанзе, что указывает на то, что HERV-H инфицировал предка человека относительно недавно.

«Когда-то очень давно HERV-H был захватчиком нашего генома и, возможно, вызывал заболевания, такие как СПИД или рак», – говорит доктор Любан. «Теперь, кажется, достигнуто своего рода перемирие. Более того, в один прекрасный день этот древний захватчик может быть использован врачами для лечения широкого спектра заболеваний с помощью стволовых клеток».

В ближайшем будущем профессор Любан и его коллеги собираются заняться выяснением конкретных механизмов, с помощью которых HERV-H способствует плюрипотентности клеток.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
25.01.2013

Читать статьи по темам:

биомаркеры репрограммирование клеток экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Туда ли движется изучение стволовых клеток?

Биолог Артур Ландер считает, что поиск комплекса молекулярных характеристик, универсальных для всех стволовых клеток, – это излишне упрощенный взгляд, который может направить развитие науки в неверное русло.

читать

Как накормить ядом раковые клетки

Ученые Института Вайтхеда считают, что для доставки лекарственных препаратов в раковые клетки можно использовать гиперэкспрессию на их повехности специфических молекулярных транспортеров.

читать

Состояние метилома – маркер биологического возраста

Изучение персонального метилома – профиля метилирования ДНК в геноме – позволит не только определять реальный биологический возраст, но и прогнозировать риски развития заболеваний и эффективность методов их лечения.

читать

Разные формы рака можно определить по одному биомаркеру

Метод ранней диагностики рака основан на выявлении белка gammaH2AX, продуцируемого в клетках в ответ на повреждения ДНК. Считается, что появление этого протеина является одним из первых шагов на пути клетки к озлокачествлению.

читать

Болезнь Альцгеймера можно выявить задолго до ее начала

В головном мозге людей, генетически предрасположенных к развитию болезни Альцгеймера, биомаркеры заболевания можно выявить более чем за 20 лет до появления первых симптомов.

читать

Новый эпигенетический маркер рака груди

Ген DOK7 как маркер рака груди обладает уникальными прогностическими характеристиками: гиперметилирование одного из его промоторов в клетках периферической крови можно обнаружить за несколько лет до постановки диагноза.

читать