Карта хроматина раскрывает детерминанты идентичности стволовых клеток плаценты

Биологи RIKEN определили ключевые особенности хромосомного ландшафта, которые фиксируют идентичность стволовых клеток, дающих начало плаценте мыши. Это может помочь в исследованиях функции плаценты и репродуктивной медицине.

Плацента — уникальный орган. Она встречается только у млекопитающих, формируется только во время беременности и отбрасывается после выполнения своей функции. Эта особенность восходит к стволовым клеткам, из которых она развивается. Известные как трофобластные стволовые клетки (TSCs), они демонстрируют совершенно иные характеристики по сравнению с клетками, формирующими эмбрион.

Более того, TSCs — один из немногих типов клеток, которые нельзя использовать для соматического переноса ядра — стандартной процедуры клонирования, при которой ядро донорской клетки имплантируется в ооцит с удаленным собственным ядром.

Ученые из RIKEN исследовали, могут ли особенности хроматина TSCs определять их уникальную идентичность и несовместимость с клонированием. Они провели сравнительный анализ хроматина эмбриональных стволовых клеток и TSCs мыши, изучив распределение структур хроматина и паттерны метилирования гистонов.

Исследователи обнаружили, что хромосомы как ранних эмбриональных, так и трофобластных клеток-предшественников изначально обогащены гетерохроматином (плотно упакованной формой хроматина) и имеют особый профиль метилирования.

Однако, в то время как TSCs сохраняют эти характеристики, эмбриональные клетки перепрограммируют эти области после имплантации, чтобы обеспечить разнообразную дифференцировку.

Команда также подтвердила, что паттерны хроматина в TSCs напрямую мешают клонированию. Но когда ученые генетически изменили профиль метилирования гистонов в TSCs, ядра этих клеток внезапно стали пригодны для соматического переноса ядра.

Эти результаты, опубликованные в Genes & Development, подтверждают важность данных хромосомных модификаций как детерминант идентичности TSCs.

Понимание особенностей, определяющих эти клетки в ходе естественного эмбрионального развития, открывает перспективу создания лабораторных TSCs, способных интегрироваться в функциональную плацентарную ткань.