Разгадана одна из загадок стволовых клеток

Способность эмбриональных стволовых клеток дифференцироваться в другие типы клеток регулируется и поддерживается сложной сетью химических взаимодействий, которые пока не достаточно хорошо изучены. Более подробное исследование этих процессов могло бы способствовать развитию терапии, основанной на использовании стволовых клеток.

Целью нового исследования научной группы из Института Карнеги (Carnegie Institution) Исян Жен (Yixian Zheng) стало изучение процесса, благодаря которому стволовые клетки поддерживают свое недифференцированное состояние. Результаты работы опубликованы в журнале Cell.

В процессе жизни эмбриональные стволовые клетки регулярно самовозобновляются, то есть проходят циклы деления, но при этом не дифференцируются в другие типы клеток. В основе процесса самовозобновления лежит функционирование трех белковых сетей, которые также регулируют дифференцировку клеток, однако взаимодействие этих сетей остается загадкой.

Проводя эксперименты на эмбриональных стволовых клетках мыши с применением ряда генетических, биохимических и физиологических методов, группа исследователей из института Карнеги раскрыла механизм, объединяющий все три сети, участвующие в процессе самовозобновления эмбриональных стволовых клеток, и обнаружила не выявленную ранее связь, важную для понимания исследуемого явления.

Ключом является белок Utf1, играющий три важные роли. Во-первых, он участвует в активации и деактивации генов, необходимых для направления клетки в сторону дифференцировки. Кроме того, он воздействует на мРНК, являющуюся продуктом транскрипции активированных генов, помечая ее для деградации и предотвращая дальнейшее функционирование в клетке (в результате чего дифференцировка ингибируется). И, наконец, он блокирует сигнальный путь, который в норме ингибирует пролиферацию, позволяя ей происходить согласно свойствам эмбриональных стволовых клеток.

«Мы медленно, но верно движемся к пониманию физиологии эмбриональных стволовых клеток, - говорит Жен, - Решающе важно продолжить фундаментальное исследование, касающееся функционирования этих клеток».

Среди других соавторов статьи исследователи из Национальных Институтов Здоровья (National Institutes of Health) и Исследовательского Института Скриппса (Scripps Research Institute).

По материалам Carnegie Institution

Оригинальная статья:
Junling Jia, Xiaobin Zheng, Gangqing Hu, Kairong Cui, Junqi Zhang, Anying Zhang, Hao Jiang, Bingwen Lu, John Yates, Chengyu Liu, Keji Zhao, Yixian Zheng. Regulation of Pluripotency and Self- Renewal of ESCs through Epigenetic- Threshold Modulation and mRNA Pruning. Cell, 2012; 151 (3): 576 DOI: 10.1016/j.cell.2012.09.023