Ген определяет принятие или отторжение стволовых клеток от других особей того же морского вида

Исследователи из Стэнфордского института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины, изучая морской организм Botryllus schlosseri, обнаружили единственный ген, определяющий, будут ли клетки приняты как свои или уничтожены иммунными клетками как чужие. Этот ген решает, смогут ли циркулирующие зародышевые стволовые клетки (способные производить сперматозоиды или яйцеклетки) от одной особи Botryllus внедриться и имплантироваться в родственную особь.

Ключевое открытие

• Ген, названный Botryllus histocompatibility factor (BHF), и его варианты (аллели) уникальны и не связаны напрямую с генами главного комплекса гистосовместимости (MHC) человека.
• Открытие этих примитивных вариантов гена самопознания может углубить понимание эволюции иммунной системы.

Объект исследования: Botryllus schlosseri

• Это беспозвоночное морское животное — один из ближайших живых родственников позвоночных.
• Взрослые особи живут колониями в общей оболочке (тунике) и имеют общую кровеносную систему.
• Когда две соседние колонии соприкасаются, происходит событие распознавания:
  • Если колонии имеют один или общих аллеля гена BHF, их сосуды срастаются, и они обмениваются клетками через кровь.
  • Если общего аллеля BHF нет, происходит воспалительная реакция отторжения с образованием рубца между колониями.

Последствия слияния

При образовании общей кровеносной системы стволовые клетки из одной колонии мигрируют в другую и заселяются там. Как отметила соавтор исследования Аелет Воскобойник, PhD, трансплантированные стволовые клетки могут даже захватить развивающиеся гонады другой колонии, превратив особь в "инкубатор" для зародышевых клеток своих родственников.

Методология

Для анализа генома Botryllus и поиска гена гистосовместимости авторы разработали и применили новые сложные алгоритмы генетического анализа, которые позволили автоматически отсеять тысячи маловероятных кандидатов и найти ген BHF.

Значение работы

По словам соавтора Ирвинга Вайсмана, MD, это открытие раскрывает систему слияния-отторжения, которую теперь можно надежно предсказывать на основе последовательностей BHF. Тот факт, что эта система совершенно не связана с генами MHC человека, открывает путь к более глубокому пониманию эволюции и функций таких систем.

Исследование опубликовано 26 июля в журнале Science.