Раскрытие механизмов, управляющих судьбой клеток с помощью РНК

Исследователи из Австралийского института регенеративной медицины (ARMI) в Университете Монаша изучили критический период раннего эмбрионального развития млекопитающих, используя инновационные методы визуализации. Работа опубликована в Nature Communications.

На стадии 16 клеток эмбрион делает первый ключевой выбор: какие клетки дадут начало самому эмбриону, а какие станут внезародышевыми тканями (например, плацентой). Учёные обнаружили, что этот процесс определяется внутренней организацией отдельных клеток, в которой ключевую роль играет рибонуклеиновая кислота (РНК).

Распределение РНК определяет судьбу

На стадии 16 клеток разные субтипы РНК — рРНК, мРНК и тРНК — сортируются к двум полюсам клетки (апикальному и базальному). Хотя большинство мРНК и тРНК остаются на апикальной стороне, большая часть молекул рРНК перемещается к базальному полюсу, «путешествуя» на органеллах, называемых лизосомами.

• Апикальная сторона внешних клеток содержит полный набор РНК и других факторов, необходимых для производства белка, хотя общее содержание РНК там меньше.
• Базальная сторона преимущественно занята рРНК.

Последствия для клеток-потомков

• Дочерние клетки, получившие более активные белковые фабрики апикальной стороны, становятся более пластичными и специализируются в будущую плаценту.
• Дочерние клетки, сохраняющие плюрипотентность (потенциал стать любым типом клеток взрослого организма), получают менее активную в трансляции массу рРНК.

Понимание таких решений о клеточной судьбе важно для изучения развития и врождённых дефектов. Для регенеративной медицины способность управлять клеточной судьбой открывает возможности для создания новых методов лечения на основе стволовых клеток.