Биомедицинское исследование раскрывает секреты поведения клеток

Междисциплинарная группа исследователей из Университета штата Аризона и Имперского колледжа Лондона сделала шаг к пониманию основ "определения клеточной судьбы" — механизмов, по которым клетка "решает", в каком направлении развиваться при переходе между состояниями. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Используя математическое моделирование и методы синтетической биологии, команда создаёт искусственные генетические сети (взаимодействующие сегменты ДНК) и вводит их в клетки в лаборатории. Это позволяет с помощью микроскопии наблюдать за клетками в "точке перелома" — стадии покоя непосредственно перед переходом в другое состояние.

По словам старшего автора, биомедицинского инженера Сяо Вана, понимание процессов в этой точке приближает к фунментальному прорыву в биологии. Это открывает путь к созданию генетических сетей, которые смогут:

• Производить лекарственные препараты
• Уничтожать больные клетки
• Работать как сенсоры для обнаружения экологических угроз

Исследователи изучают молекулярные взаимодействия внутри последовательностей ДНК клеток, отслеживая, как продукты одного гена влияют на другие гены. Это помогает проследить линии развития клеток и выявить движущие силы их конечной специализации.

Работа сосредоточена на изучении сложных свойств генетических сетей для поиска новых способов регулирования механизмов определения клеточной судьбы. В перспективе это позволит исследовать более сложные сети и клеточное поведение, расширив возможности биоинженерии для защиты здоровья человека.