Решение загадок стволовых клеток
Способность эмбриональных стволовых клеток дифференцироваться в разные типы клеток регулируется сложными химическими взаимодействиями, которые плохо изучены. Новое исследование под руководством Исянь Чжэн из Института Карнеги раскрывает механизм, поддерживающий недифференцированное состояние этих клеток. Результаты опубликованы в журнале Cell 26 октября.
Эмбриональные стволовые клетки проходят процесс самообновления, многократно делясь, не превращаясь в другие типы клеток. Этот процесс зависит от трёх белковых сетей, которые управляют как самообновлением, так и последующей дифференцировкой. Однако их интеграция оставалась загадкой.
Команда учёных, включая Цзюньлин Цзя, Сяобинь Чжэн, Цзюньци Чжан, Аньин Чжан и Хао Цзян, использовала генетические, белковые и физиологические подходы на мышиных эмбриональных стволовых клетках. Они обнаружили механизм, который объединяет все три сети, участвующие в самообновлении, и нашли критическое недостающее звено в понимании этого процесса.
Ключевую роль играет белок Utf1. Он выполняет три важные функции:
- Балансирует активацию и деактивацию генов, направляющих клетку к дифференцировке.
- Действует на матричную РНК (продукт транскрипции активированных генов), помечая её на деградацию, вместо того чтобы позволить ей выполнять свою клеточную функцию.
- Блокирует генетическую петлю обратной связи, которая обычно подавляет клеточную пролиферацию, позволяя ей происходить с высокой скоростью, характерной для эмбриональных стволовых клеток.
«Мы медленно, но верно приближаемся к пониманию физиологии эмбриональных стволовых клеток. Крайне важно продолжать фундаментальные исследования того, как функционируют эти клетки», — сказала Исянь Чжэн.