Выявлены гены планарий, контролирующие биологию стволовых клеток
Исследователи из Института Уайтхеда под руководством Питера Реддиена разработали новый метод для изучения генов, регулирующих поведение стволовых клеток у пресноводных плоских червей планарий (Schmidtea mediterranea). Результаты опубликованы в журнале Cell Stem Cell.
Планарии обладают выдающейся способностью к регенерации благодаря особым стволовым клеткам — cNeoblasts. Эти клетки плюрипотентны и могут восстанавливать любые утраченные ткани и органы.
Чтобы идентифицировать гены-регуляторы, учёные использовали оригинальный подход:
- Облучили планарий, оставив в каждой лишь одну выжившую cNeoblast.
- Каждая такая клетка образует колонию новых клеток с определённой скоростью дифференцировки и самообновления.
- Методом RNAi "выключали" по одному гену, активному в cNeoblasts, и наблюдали за развитием колонии.
Сравнивая показатели с контрольной группой, авторы количественно оценили роль каждого гена:
- 10 генов влияют на самообновление популяции cNeoblasts.
- 2 гена участвуют как в самообновлении, так и в дифференцировке.
Особый интерес представляют три гена, кодирующие белки, схожие с компонентами Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2). Этот комплекс известен своей ролью в регуляции биологии стволовых клеток у млекопитающих, включая эмбриональные стволовые клетки человека.
"Это предполагает параллели в том, как функционируют стволовые клетки у планарий и млекопитающих. Возможно, существуют сходства в молекулярных механизмах поддержания "стволовости" cNeoblasts и эмбриональных стволовых клеток", — отмечает первый автор работы Дэн Вагнер.
Исследование устанавливает планарию как мощную in vivo модель для изучения фундаментальных принципов работы стволовых клеток, что может внести вклад в развитие регенеративной медицины.