Текст уведомления здесь

Биологи научились управлять развитием стволовых клеток при помощи света

Мэттью Томпсон (Matthew Tompson) из университета Калифорнии и его коллеги выяснили, что стволовые клетки имеют своеобразный «таймер» и систему фильтрации сигналов, которые защищают их от произвольного превращения в заготовки взрослых тканей.
Добавить в закладки
Комментарии
Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Systems, а кратко о них сообщает пресс-служба университета.

Ученые работали с эмбриональными стволовыми клетками зародышей мышей с модифицированным геномом: один из генов роста в них можно было включить при помощи импульсов синего лазера. Этот ген — Brn2 — содержит в себе генетические «инструкции», включающие программу превращения стволовых клеток в нейроны и нервную ткань.

Экспериментируя с культурами этих клеток, ученые заметили, что клетки реагировали на импульсы света не сразу, а только через определенный промежуток времени. Длина задержки зависела от силы и продолжительности облучения: если клетки «подсвечивались» недостаточно долго или сильно, то тогда они вообще не реагировали на команды ученых.

Для того чтобы раскрыть работу «секундомера», ученые применили систему редактирования генома — CRISPR/Cas9. Исследователи пометили ген Nanog, главный «тормоз» превращения стволовых клеток в другие ткани, и к последовательности Nanog присоединили участок ДНК, кодирующий флюоресцентный белок-метку. Это позволило ученым с помощью микроскопа следить за тем, как стволовая клетка себя ведет — превращается или не превращается в зрелую клетку.

Выяснилось, что при облучении клетки светом концентрация гена Nanog падала, когда же она достигала критической отметки, запускались механизмы дифференциации и стволовая клетка начинала превращаться в заданный зрелый тип клеток. Если облучение быстро прекращалось, то число молекул белка восстанавливалось до прежнего уровня, и программа превращения в нейроны не запускалась. Регулятором торможения был Nanog: при помощи микроскопа ученые выяснили, что он полностью исчезает лишь после четырех часов «облучения». Если сигнал длился меньше, Nanog останавливал дифференцировку стволовых клеток.

Ученые надеются, что открытие позволит научиться лучше управлять превращением стволовых клеток в органы и ткани. Это умение критически важно для создания технологий по получению новых органов из стволовых клеток in vitro — в пробирке.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы