Раскрыта тайна белка, превращающего стволовые клетки в органы
Исследователи из Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании нашли белок, инициирующий превращение идентичных стволовых клеток в клетки различных тканей организма, и описали процесс «взлома» и перестройки молекул ДНК.
В 2002 году лаборатория доктора Зарета обнаружила, что существует так называемый «пионерский» белок FoxF2, который дает другим белкам доступ к ДНК стволовых клеток. Новое исследование показывает, как именно идет этот процесс.
FoxA2 подобен человеку, который открывает дверь квартиры в новостройке и впускает туда ремонтную бригаду. Голые бетонные стены, пол и потолок в квартире — это стволовые клетки с одинаковыми свойствами и строением. Первыми в помещение входят руководители бригады. В нашей аналогии «руководители бригады» — это так называемые управляющие факторы транскрипции. Они посылают молекулярные сигналы, определяющие в какой орган превратится та или иная группа стволовых клеток. Руководители распоряжаются, как загрунтовать и покрасить поверхности, чтобы каждая начала выполнять свою функцию. Команда ремонтников — определенный набор белков — приступает к дифференцированию: активирует в стволовых клетках гены, превращающие их в клетки определенных органов и тканей. Подобно тому, как люди в спецодежде грунтуют, красят и покрывают обоями бетонные поверхности новой квартиры.
«FoxA2 захватывает хромосомные белки и обнажает молекулу ДНК, — объясняет участник исследования Кеннет Зарет, доктор философии, — Затем факторы транскрипции сигнализируют другим белкам, какие молчащие гены нужно активировать, чтобы запустить процесс создания тканей для будущих органов».
Опыты на мышах показали, насколько FoxA2 важен для нормального развития зародыша. Если внести малейшие изменения в последовательность из 10 аминокислот, из которых состоит «пионерский» белок, зародыши развиваются с изуродованными органами или вовсе погибают.
Группа ученых из Пенсильвании изучала детали образования различных тканей из стволовых клеток десятки лет. Последнее исследование приблизило исследователей к пониманию того, как регуляторные гены работают на ранних стадиях формирования органов. Эти знания помогут вывести медицину на новый уровень лечения заболеваний с помощью трансплантации тканей и, возможно, выращенных органов.
В дальнейшем лаборатория Зарета намерена изучить остальные «пионерские» факторы, влияющие на трансформацию стволовых клеток.
Обсудить 0
