• Tuesday July 16,2019

Genetički narednici koji zadržavaju matične stanice

Anonim

Matične stanice rastu s potencijalom. Oni mogu proizvesti svaku vrstu stanica u ljudskom tijelu. Male skupine od njih mogu generirati cijele pojedince. Ali ta sposobnost, poznata kao pluripotentnost, teško je osvojena. Stoga matične stanice moraju stalno potisnuti genetske programe koji prijete da ih šalju specifičnim rutama i opljačkaju ih od neograničenog potencijala. "Zamislite da ste matična stanica", kaže Mitchell Guttman iz Širokog instituta MIT-a i Harvarda. "Najgora stvar koja se može dogoditi je da slučajno uključite, recimo, neuralne gene i postanete stanice mozga."

Sada, Guttman je utvrdio da se matične stanice zadržavaju "stemmy" skupinom gena nazvanih lincRNAs. Njegovo otkriće ne samo da dodjeljuje važnu ulogu tim tajanstvenim genima, nego otvara novi mogući način preciznog nadzora onoga što se događa unutar ćelije.

"Središnja dogma biologije" kaže da DNK pohranjuje informacije koje se kopiraju u povezanu molekulu nazvanu RNA. Te se informacije koriste za izgradnju bjelančevina, koje idu oko stanice koja radi važna radna mjesta. Ali ovaj se opis odnosi samo na manjinu našeg genoma. Barem 98 posto naše DNK uopće ne stvara proteine, ali neki od tih "nekodiranih" komada još uvijek se pretvaraju u RNA. Ove ne-kodirane RNA dolaze u mnogim oblicima i veličinama, a Guttman se usredotočio na skupinu osobito velikih zvanih lincRNA. Imamo tisuće njih i do sada smo znali vrlo malo o tome što rade.

Jedan od njih isključuje kopiju X kromosoma u ćelijama žena. No, osim nekoliko takvih primjera, uloga lincRNA-a bila je omotana u otajstvo. Neki znanstvenici sugeriraju da su uglavnom genetski otpad, proizvedeni kada naše stanice kopiraju više korisnih podataka od obližnjih gena. No, u 2009, Guttman je otkrio da se mnoge lincRNA-e promijenile vrlo malo, kako su se sisavci razvili, a čini se da su u interakciji s važnim genima i proteinima u našim stanicama. Izgleda da rade nešto .

Kako bi saznali što, Guttman je učinio ono što bi većina genetičara učinila - oslobodio se lincRNA-e, jedan po jedan, u embrionalnim matičnim stanicama miševa. Oko 95 posto lincRNA uzrokovalo je duboki pomak u aktivnosti drugih gena kada su nestali. Guttman je također utvrdio da je manja skupina - oko 10 posto - odgovorna za održavanje matičnih stanica u pluripotentnom stanju.

To čine na dva načina. Neki održavaju status quo - oni kontroliraju aktivnost gena kao što je Nanog, koji su neophodni za održavanje stanja poput stabljike. Drugi zadržavaju promjenu - potiskuju gene koji bi pretvorili matične stanice u specifičnije tipove, kao što su stanice mišića, jetrene stanice ili neuroni. Ova posljednja skupina vrlo je specifična - većina je ciljati jedan program i zadržati je u provjeri. Bez kombiniranih napora ovih lincRNA, Guttmanove matične stanice počele su se mijenjati u više specijaliziranih tipova.

Naravno, već znamo o mnogim bjelančevinama koje čuvaju matične stanice onako kako jesu, djelujući zajedno u velikim kooperativnim kompleksima. LincRNA ne rade isti posao u različitim oblicima Umjesto toga, Guttman je otkrio da mnoge lincRNA (koje žive do njihovih imena) oblikuju fizičke mostove između različitih kompleksa proteina. Misli da možda pomažu u usklađivanju proteina.

"Kontroliranje pluripotentnosti je bitka", kaže on. "Proteini su poput vojnika u ovoj bitci. Mogu učiniti mnogo različitih stvari, ali im je potrebno njihove naredbe. LincRNA su narednici koji koordiniraju proteine ​​u koherentan odgovor. "

Kontroliranje matičnih stanica vjerojatno je samo vrh ledenog brijega. Postoji još puno toga kako bi saznali što lincRNAs učiniti. Kao što je Guttman pokazao, većina njih utječe na aktivnost mnogih gena izvan onih koji su uključeni u matične stanice. "Svaki put kada trebate koordinirani napor u ćeliji, možete zamisliti da lincRNA moţe okupiti prave igrače za posao", kaže Guttman.

Ovo otkriće moglo bi pomoći znanstvenicima da pouzdano pretvore matične stanice u različita tkiva i organe od interesa. To je nužan korak prema stvaranju sastavljenih organa - glavni cilj medicinske biologije. Isključivanje relevantne lincRNA moglo bi olakšati taj zadatak. "Morate razumjeti važne dijelove o tome kako su žice povezane kako bi ih kontrolirale", kaže Guttman. "Već dugo smo nestali čitav ovaj kritički komad."

No, Guttman smatra da je najveća potencijalna primjena njegovog rada od znanja da lincRNAs mogu djelovati kao mostovi za različite komplekse proteina. "Nakon što smo naučili sva pravila, možemo zamisliti inženjerske umjetne RNA koje se mogu vezati za specifične proteine ​​za koje smo stalo, da ciljamo specifične gene na specifične načine." Narednicima možemo dati svoje zapovijedi za marširanje.

Referenca: Guttma, Donaghey, Carey, Garber, Grenier, Munson, Young, Lucas, Ach, Bruhn, Yang, Amit, Meissner, Regev, Rinn, Root & Lander. 2011.lincRNA djeluju u sklopu koji kontrolira pluripotenciju i diferencijaciju. Priroda //dx.doi.org/10.1038/nature10398

Više o matičnim stanicama:

  • Znanstvenici transformiraju stanice kože izravno u neurone
  • Istraživanje reprogramiranih matičnih stanica: interaktivna vremenska linija
  • Stanice dojke prirodno se transformiraju u matične stanice
  • Zabrinjavajuće genetske promjene u reprogramiranim matičnim stanicama
  • Reprogramirane matične stanice su učitane s pogreškama
  • Matične stanice proizvode nova tkiva zapošljavanjem krvnika da oštećuju svoju DNK
  • Matične stanice samo odraste ispravno u pravom okruženju


Zanimljivi Članci

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

HIV - virus iza AIDS-a - najraznolikiji je od svih virusa. Jednom kada zarazi nekoga novom, ona se mutne tako brzo da u samo nekoliko mjeseci može stvoriti milijune genetski različitih vrsta. Ovaj evolucijski napad nadilazi imunološki sustav domaćina i stvara velike probleme za bilo kojeg znanstvenika koji pokušava stvoriti lijek ili cjepivo. Raz

Što je izbrisalo američki Zapad?  Istraživanje troąkoga istrebljenja

Što je izbrisalo američki Zapad? Istraživanje troąkoga istrebljenja

Na prašnjavom tlu je uletjelo olupina močvarne šume koja je iznenada potamnjela i umrla prije 215 milijuna godina. Paul Olsen pokreće pokvarene hrpice bijelog, crvenog i crnog kvarca. "Vidiš kako izgleda ropey?" Pita on. Podigne komad. "Izgleda da je netko uzeo male komadiće užeta, odrezao ih i spustio ih."

Može li se mozak zadržati u Jar?

Može li se mozak zadržati u Jar?

Čovjek s dva mozga, Steve Martin, 1983, Warner Bros / Everett zbirka P: Nije neuobičajeno vidjeti "mozak u staklenku" u televizijskim emisijama ili filmovima, ali je li moguće da mozak tako živim sa modernom tehnologijom? - Vesta Moore, Lincoln, NE O: Moguće je zadržati izolirani mozak živ, ali samo kratko. I iz

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Jutros, kad su se ažuriranja uragana Mateja pojavila na mojim lokalnim vijestima, imao sam vrlo sebičan mentalitet. Uragana koja se približava zanimljiva je s vremenskog gledišta, ali nisam bio previše zabrinut. Mentalno sam provjeravao moj popis obitelji i prijatelja; nitko od njih nije izravno naštetan. I ta

Meowvolutionary Psychology

Meowvolutionary Psychology

Znaš li to stvar što mačke rade kad se utrljaju na noge? Jesu li oni evoluirali da to učine? Najudaljeniji odgovor je vjerojatno "tko se brine, to je slatko", ali medvjed sa mnom; bliži pregled ovog divnog ponašanja baca svjetlo na neka ozbiljna pitanja. Na jednoj razini, očito nisu. Mačke

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

Žene koje žele duže penise imaju veću vjerojatnost da imaju vaginalni orgazam (ali ne orgazama klitorisa): implikacije za evolucijsku teoriju vaginalnog orgazma. "Uvod. Istraživanja pokazuju da (i) ženske orgazme tijekom penile-vaginalnog odnosa (PVI) utječu na karakteristike muškog partnera povezane s fitnesom, (ii) veličina penisa je važna za mnoge žene, i (iii) preferira se dulji penis povezana s većom konzistentnošću vaginalne orgazme (potaknuta PVI-om bez istodobnog klitoralnog masturbacije). Ciljevi. Tes