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
Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…
Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…
Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…
Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…
Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…
