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

Трансдифференциация – прямое репрограммирование клеток

Клетки могут сменить специализацию без превращения в стволовые

Кирилл Стасевич, Компьюлента

Приобретя однажды какую-нибудь специализацию, клетки уже не могут превратиться ни в какой другой тип. Действительно, странно было бы ожидать от сердечной мышцы, что она вдруг станет мозгом. Впрочем, можно исхитриться и сначала превратить дифференцированную клетку в незрелую, стволовую, а уже потом эту стволовую обращать во что душе угодно. Но, как видим, тут всё равно подразумевается промежуточный этап – стволовая клетка.

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) сделали, как может показаться, невозможное: они превратили одну специализированную клетку в другую специализированную напрямую, без промежуточного «стволового» этапа.

Сразу же стоит сказать, что Джоэл Ротман (Joel Rothman) и его коллеги экспериментировали не с человеческими клетками, а с клетками нематоды Caenorhabditis elegans, и такой операции поддались только клетки глотки, которые удалось превратить в клетки кишечника.


То, что тип клеток стал другим, было установлено в том числе по изменению флюоресценции –
с фиолетовой, характерной для клеток глотки (слева), на красную, типичную для кишечника (в центре).
Справа показана нематода «в полный рост» с настоящим кишечником, светящимся тоже красным. (Фото авторов работы.)

Как известно, у всех клеток одного и того же организма набор генов одинаков, но работают эти гены по-разному. Порядок работы и активность разных генов зависят от множества механизмов, и одну из главных ролей тут играют транскрипционные факторы – белки, управляющие транскрипцией, то есть синтезом РНК на ДНК-шаблоне. В руках у исследователей был набор транскрипционных факторов, которые управляют у нематод формированием кишечника: одним из последних по времени в этом ряду стоял белок ELT-7, который сохранял активность на протяжении всей жизни животных и был необходим не только для развития кишечника, но и для его функционирования.

Когда синтез этого белка включили в клетках глотки, они превратились в клетки кишечника, причём это можно было проделать как у молодых червей, так и у взрослых. Такое превращение «в один ход» исследователи назвали трансдифференциацией.

Эти результаты говорят о том, что многие типы клеток сохраняют между собой достаточно общих черт, чтобы их можно было превратить друг в друга без полного демонтажа всей сложившейся системы генетической регуляции. Однако вряд ли все клетки в организме поддадутся этой трансдифференциации: очевидно, тут имеет значение степень типологического родства между ними, и, скажем, превращение клеток сердечной мышцы в нейроны, может, и реально, но одним-единственным транскрипционным фактором тут вряд ли обойдёшься.

Результаты исследования опубликованы в журнале Development (Riddle et al., Transdifferentiation and remodeling of post-embryonic C. elegans cells by a single transcription factor).

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Санта-Барбаре: Remodeling at the Cellular Level.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
06.12.2013

Читать статьи по темам:

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

Читать также:

РНК «ископаемого» ретровируса – надежный маркер плюрипотентности

Некодирующие РНК эндогенного ретровируса HERV-H в больших количествах встречаются только в эмбриональных и некоторых линиях индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Новый маркер плюрипотентности, возможно, способен изменить сегодняшние технологии репрограммирования клеток.

читать

Регенерация вместо трансплантации

Методика изменения экспрессии генов, управляющих дифференцировкой клеток-предшественников, позволит регенерировать гепатоциты и снизить число пациентов в очереди на трансплантацию печени.

читать

Биологи нашли проблемы в притворяющихся клетках

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки сохраняют генетическую память о своём происхождении. У мышиных ИПСК эту проблему решили, но перепрограммированные клетки человека пока не поддаются попыткам заставить их забыть, чем были раньше.

читать

Злопамятные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные из разных тканей, сохраняют «память» об исходной специализации и отличаются друг от друга и от эмбриональных стволовых клеток по показателям экспрессии генов.

читать

«Горячая пятерка» биологических статей 2009 года

Как и следовало ожидать, в пятерке наиболее часто цитируемых в 2009 г. статей по биологии главными темами были геномика и стволовые клетки.

читать