Эпигенетические ориентиры судьбы стволовых клеток
05.07.2011
1597
0
15970
Ученые из Калифорнийского Университета в Сан-Диего (University of California, США) выяснили, что зрелые стволовые и прогениторные клетки имеют уникальный эпигенетический паттерн, определяющий их дальнейшую судьбу и меняющийся при дифференцировке клеток. Результаты исследований опубликованы в журнале FASEB Journal.
Эпигенетическим наследованием называют наследуемые изменения в фенотипе или экспрессии генов, вызываемые механизмами, отличными от изменения последовательности ДНК. В случае эпигенетического наследования не происходит изменения структуры ДНК, и регуляция активности генов происходит за счет химических модификаций. Наиболее показательным примером роли эпигенетических изменений для эукариот является процесс дифференцировки клеток, так как при этом массово активируются одни гены и инактивируются другие. Известно также, что эпигенетические изменения играют важную роль в развитии многих заболеваний и наследуются по материнской линии.
«Мы надеемся разгадать механизмы самообновления и дифференцировки стволовых клеток, что позволит нам использовать эту информацию для лечения заболеваний, связанных с разрушением тканей», - говорит участник исследования Джордж Л. Сен (George L. Sen) с кафедры клеточной и молекулярной медицины Калифорнийского Университета в Сан-Диего.
Одним из главных механизмов эпигенетического наследования является метилирование ДНК, заключающееся в присоединении метильной группы к цитозиновому нуклеотиду. Сен с коллегами изучали характер (паттерн) метилирования последовательности ДНК и модификации аминокислот гистонов (белков, необходимых для сборки и упаковки ДНК в хромосомы) в стволовых и прогениторных клетках в сравнении с уже дифференцированными клетками. В промотерных участках генов, необходимых для дифференцировки стволовых клеток, ученые обнаружили метильные модификации ДНК и гистонов, приводящие к подавлению экспрессии этих генов. При искусственном удалении метильных групп стволовые клетки начинали дифференцироваться. В регенерирующей коже человека потеря метильных модификаций ДНК приводила к гибели стволовых/прогениторных клеток базального слоя кожи. Со временем процессы регенерации кожи останавливались, и происходила преждевременная дифференцировка клеток.
«Эпигенетика позволяет объяснить наследуемые изменения, влияющие на процесс дифференцировки клеток, - говорит Джеральд Вайсманн (Gerald Weissmann), главный редактор журнала FASEB Journal, - Настоящее исследование демонстрирует, что стволовые и прогениторные клетки, так же, как и человек, появляются на свет с «багажом» семейной истории, влияющим на их дальнейшую судьбу».
По материалам:
Federation of American Societies for Experimental Biology
G. L. Sen. Remembering one's identity: the epigenetic basis of stem cell fate decisions. The FASEB Journal, 2011; DOI: 10.1096/fj.11-182774
Эпигенетическим наследованием называют наследуемые изменения в фенотипе или экспрессии генов, вызываемые механизмами, отличными от изменения последовательности ДНК. В случае эпигенетического наследования не происходит изменения структуры ДНК, и регуляция активности генов происходит за счет химических модификаций. Наиболее показательным примером роли эпигенетических изменений для эукариот является процесс дифференцировки клеток, так как при этом массово активируются одни гены и инактивируются другие. Известно также, что эпигенетические изменения играют важную роль в развитии многих заболеваний и наследуются по материнской линии.
«Мы надеемся разгадать механизмы самообновления и дифференцировки стволовых клеток, что позволит нам использовать эту информацию для лечения заболеваний, связанных с разрушением тканей», - говорит участник исследования Джордж Л. Сен (George L. Sen) с кафедры клеточной и молекулярной медицины Калифорнийского Университета в Сан-Диего.
Одним из главных механизмов эпигенетического наследования является метилирование ДНК, заключающееся в присоединении метильной группы к цитозиновому нуклеотиду. Сен с коллегами изучали характер (паттерн) метилирования последовательности ДНК и модификации аминокислот гистонов (белков, необходимых для сборки и упаковки ДНК в хромосомы) в стволовых и прогениторных клетках в сравнении с уже дифференцированными клетками. В промотерных участках генов, необходимых для дифференцировки стволовых клеток, ученые обнаружили метильные модификации ДНК и гистонов, приводящие к подавлению экспрессии этих генов. При искусственном удалении метильных групп стволовые клетки начинали дифференцироваться. В регенерирующей коже человека потеря метильных модификаций ДНК приводила к гибели стволовых/прогениторных клеток базального слоя кожи. Со временем процессы регенерации кожи останавливались, и происходила преждевременная дифференцировка клеток.
«Эпигенетика позволяет объяснить наследуемые изменения, влияющие на процесс дифференцировки клеток, - говорит Джеральд Вайсманн (Gerald Weissmann), главный редактор журнала FASEB Journal, - Настоящее исследование демонстрирует, что стволовые и прогениторные клетки, так же, как и человек, появляются на свет с «багажом» семейной истории, влияющим на их дальнейшую судьбу».
По материалам:
Federation of American Societies for Experimental Biology
G. L. Sen. Remembering one's identity: the epigenetic basis of stem cell fate decisions. The FASEB Journal, 2011; DOI: 10.1096/fj.11-182774
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
