23 августа 2013

Ученые обнаружили молекулярные коммуникационные сети в стволовых клетках человека

Ученые обнаружили молекулярные коммуникационные сети в стволовых клетках человека

Ученые из Института генома A * STAR в Сингапуре (ГИС) и Института молекулярной генетики Макса Планка (MPIMG) в Берлине (Германия) обнаружили молекулярные сети в человеческих эмбриональных стволовых клетках (ЭСК), которые объединяют сигналы клеточной коммуникации и "говорят" клетке сохранять состояние стволовой клетки. Эти результаты были опубликованы в июне 2013 в номере Molecular Cell.

Человеческие эмбриональные стволовые клетки обладают замечательным свойством, они могут превращаться во все типы человеческих клеток. Ученые всего мира изучают их, чтобы в будущем использовать в медицинских целях. Но чтобы стволовые клетки могли сохранять свое состояние требуется соблюдение множества факторов, включая использование путей клеточной коммуникации.

Важно знать: Стволовые клетки против отторжения трансплантатов 

Клеточная коммуникация имеет ключевое значение для многоклеточных организмов. Например, скоординированное развитие тканей эмбриона, для создания любого конкретного органа, требует получение сигналов клеткой и соответствующий ответ на эти сигналы. Если в сигналах есть ошибки, клетка будет реагировать по-иному, что может привести к развитию таких заболеваний, как рак. Коммуникационные сигналы, которые используются эмбриональными стволовыми клетками, активируют цепь реакций (так называемый путь внеклеточной регулируемой киназы ERK) в каждой клетке, в результате чего клетки реагируют путем активации генетической информации.

Ученые из Института генома в Сингапуре и Института молекулярной генетики Макса Планка изучили генетическую информацию, которая активируется в клетке, и тем самым открыли в эмбриональных стволовых клетках сеть для молекулярной коммуникации. Они отобразили взаимодействия киназы во всем геноме, и обнаружили, что ERK2, белок, который принадлежит к семейству ERK, нацелен на важные объекты, такие как некодирующие гены и гистоны, клеточный цикл, метаболизм, а также специфические гены стволовых клеток.

Сигнальные пути ERK включают дополнительный белок, ELK1, который взаимодействует с ERK2, при активации генетической информации. Интересно, что команда также обнаружила, что ELK1 имеет вторую, совершенно противоположную функцию. В геномных сайтах, которые не направлены на сигнализацию ERK, ELK1 умалчивает генетическую информацию, тем самым, сохраняя клетку в недифференцированном состоянии. Авторы предлагают модель, которая интегрирует этот двунаправленный контроль, сохраняющий клетку в состоянии стволовой клетки.

Эти данные особенно актуальны для исследований стволовых клеток, но они также могут помочь и другим смежным областям науки.

«Сигнальный путь ERK был известен на протяжении многих лет, но мы впервые увидели в геноме стволовых клеток полный спектр ответов. Мы определили многие биологические процессы, которые связаны с этими сигнальными путями, и также определили новый неожиданный двойной режим ELK1. Интересно посмотреть, как эта коммуникационная сеть изменяется в других клетках, тканях или в ходе болезни», — сказал первый автор исследования доктор Джонатан Гёке из Отделения стволовых клеток и биологии развития Института генома A * STAR в Сингапуре.

«Замечательная особенность этого исследования заключается в том, что информация извлекалась из экспериментальных данных с помощью современных технологий»,- говорит профессор Мартин Вингрон соавтор данного исследования из Института молекулярной генетики Макса Планка. «Данное исследование описывает сигнальные сети клетки и их интеграции в общую коммуникационную сеть. Понимание биологии эмбриональных стволовых клеток, это первый шаг на пути к пониманию будущих возможностей использования стволовых клеток в медицине», — добавил профессор Гак Хуэй.


Источник: sciencedaily.com



Каковы симптомы шистосомоза?

Заражение червями, известное как шистосомоз, может затрагивать различные части тела. В связи с этим симптомы шистосомоза включают такие варианты, как проблемы с желудочно-кишечным трактом, мочевыделительной системой и легкими, и жар. Многие симптомы бывают вызваны скорее собственной иммунной реакцией организма на червей, а не непосредственным воздействием последних на организм. Выделяют две основные группы симптомов шистосомоза, которые…

Что такое вестибулярная мигрень?

Вестибулярная мигрень – это головная боль, которая сопровождается головокружением, проблемами с равновесием и тошнотой. Люди любого возраста могут страдать от вестибулярной мигрени, хотя чаще всего она наблюдается у взрослых женщин, у которых в анамнезе присутствуют эпизоды вертиго. В большинстве случаев чувство вертиго появляется примерно за 30-60 минут до наступления головной боли и может сохраняться в…

Почечная колика у мужчин

Почечная колика — это неожиданная вспышка боли в пояснице и происходит из-за того, что мышцы мочевого канала сокращаются и отток мочи изменяется. Существует много причин возникновения почечных колик, чаще всего это мочекаменное заболевание, но может быть врождённая аномалия, нарушение работы почек, сжатие мочеточника и многое другое. Основные симптомы Как правило, приступ начинается неожиданно и проявляется…

Что такое аутоиммунные антитела?

Аутоиммунные антитела – это группа белков иммунной системы, которые могут вредить организму человека, поскольку атакуют его ткани и органы и вызывают его деградацию. Иногда их присутствие может служить признаком того, что в организме возникают проблемы, так как они могут быть предвестниками болезни. Такие антитела также известны как аутоантитела. Сбои в работе иммунной системы Иногда в…

Что такое некротический панкреатит?

Некротический панкреатит – это заболевание поджелудочной железы, которое иногда развивается как осложнение острого панкреатита. Поджелудочная железа – это железа пищеварительной системы. К развитию острого панкреатита, при котором происходит воспаление поджелудочной железы, может приводить алкоголизм или наличие желчных камней. В некоторых случаях, воспаление бывает настолько сильным, что может начинаться процесс отмирания тканей в самой поджелудочной железе…