Фермент DNMT3A как ключевой переключатель в развитии клеток нервного гребня
В раннем развитии позвоночных некоторые клетки мигрируют на большие расстояния, чтобы заселить определенные области и превратиться в новые типы клеток. Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) раскрыли механизм, стоящий за этим процессом для клеток нервного гребня, которые дают начало периферической нервной системе, пигментным клеткам и частям лицевого скелета.
Суть открытия:
- Фермент ДНК-метилтрансфераза (DNMT), в частности DNMT3A, действует как молекулярный переключатель в эмбрионе цыпленка.
- Он "выключает" (метилирует) гены, ответственные за идентичность центральной нервной системы (ЦНС).
- Это "двойное отрицание" (выключение программы ЦНС) дает клеткам зеленый свет, чтобы стать клетками нервного гребня, мигрировать и дифференцироваться в новые типы клеток, например, для формирования кости челюсти.
Важные аспекты:
- Исследование проводилось на живых эмбрионах, а не на культивируемых стволовых клетках, что дает более точную картину естественного развития.
- Функция фермента DNMT3A оказалась строго контролируемой в пространстве и времени, что опровергает представление о его повсеместном действии.
Практическое значение:
- Результаты помогут в репрограммировании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток) в клетки нервного гребня.
- Это открывает перспективы для клеточной терапии таких заболеваний, как:
Дальнейшие шаги:
Ученые планируют изучить, могут ли ферменты DNMT выполнять разные функции на других этапах и в других областях развития нервной системы, например, регулируя продолжительность "окна", в течение которого ЦНС производит клетки нервного гребня.