Судьбу стволовых клеток связали с микроРНК

Судьбу стволовых клеток связали с микроРНК

Германские ученые выяснили молекулярный механизм самообновления стволовых клеток, который позволяет им либо сохранять плюрипотентность (способность развиваться в различные клетки), либо дифференцироваться в клетки определенной ткани. Результаты исследования опубликованы в Molecular Systems Biology.

Для своей работы сотрудники Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге разработали репортерную систему, позволяющую отследить активность микроРНК в отдельных клетках. Она представляет собой двунаправленный промотор, контролирующий экспрессию флуоресцентного красителя-нормализатора красного цвета (гистон H2B-mCherry) и детектора микроРНК зеленого цвета (H2B-Citrine). Получающийся в результате их смешения оттенок позволяет количественно оценить экспрессию заданного вида микроРНК в клетке.

С помощью этой системы исследователи изучили активность 33 наиболее эволюционно сохранных микроРНК, связанных с дифференцировкой, плюрипотентностью и пролиферацией, в мышиных эмбриональных стволовых клетках. Выяснилось, что уровень экспрессии микроРНК-142 (miR-142) может быть высоким и низким, из-за чего клетки, неотличимые по маркерам плюрипотентности, могут находиться в двух разных состояниях.

Использовав моделирование и количественные экспериментальные данные, ученые пришли к выводу, что эмбриональные стволовые клетки могут переключаться между этими состояниями случайным образом. При этом клетки с высоким содержанием miR-142 самообновляются, сохраняя плюрипотентность и не реагируя на внешние воздействия, а с низким — отвечают на присутствие факторов дифференцировки.

Дальнейшее исследование показало, что регуляция посредством miR-142 способности клеток дифференцироваться происходит по принципу двойной отрицательной обратной связи через сигнальный путь KRAS/ERK между мембраной и ядром клетки (как показано на схеме).


Полученные результаты объясняют, как стволовым клеткам удается поддерживать плюрипотентный резервуар в условиях меняющейся концентрации факторов дифференцировки. Это принципиально важно для регенеративной клеточной медицины, поскольку недифференцирующиеся клетки могут со временем развиться в злокачественную опухоль.

МикроРНК — это небольшие молекулы РНК, которые не принимают непосредственного участия в синтезе белка на матрице РНК, но служащие важным регулятором посттранскрипционной экспрессии генов.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Канадские ученые нашли способ выращивания стволовых клеток
Канадские и итальянские исследователи нашли "главный управляющий ген" для стволовых клеток человеческой крови. Ученые обнаружили, что с помощью включения и отключения данного гена можно получить эффективный способ выращивания стволовых клеток крови, пригодных для клинического использования. Как заявил ..
2012-11-13 2191 0 Научные открытия
0
Ученые изготовили кости из стволовых клеток
Ученый биотехнолог из Фонда стволовых клеток в Нью-Йорке Джузеппе де Пеппо сообщил, что перепрограммирование стволовых клеток позволило создать искусственный аналог человеческой кости. Новая разработка создает универсальный способ излечения пациентов, не требующих пересадки живых тканей.Ученые уже смогли ..
2013-05-8 1900 0 Научные открытия
0
Японские ученые научились перепрограммировать клетки
Японские ученые сделали научное открытие, предвещающее новую эру персонализированной медицины. Исследователи показали, что появление стволовых клеток можно ускорить путем погружения клеток крови в кислоту. Стволовые клетки могут превращаться в любую ткань, и они уже были использованы для лечения глаз, сердца ..
2014-02-03 2308 0 Научные открытия
0
Ученые изучили индуцированные стволовые клетки
Индуцированные стволовые клетки, полученные из клеток желудка, в отличие от других с минимальной вероятностью могут провоцировать опухоли, что открывает дорогу к широкому применению таких клеток. Такие данные приводятся в докладе японских ученых, который они сделали на симпозиуме "Стволовые клетки ..
2012-09-25 2417 0 Научные открытия
0
В Японии прекратили «революционные исследования» стволовых клеток
В японском Институте физико-химических исследований (RIKEN) сообщили о прекращении «революционных исследований» стволовых клеток. Об этом сообщает издание The Japan Times. К такому решению специалисты пришли после того, как автор работы о так называемых STAP-клетках Харуко Обоката не подтвердила их существование. ..
2014-12-22 3018 0 Научные открытия
-2
Обнаружены стволовые клетки, отвечающие за ум
Недавно ученые обнаружили новый тип стволовых клеток, на которые, кажется, можно смело возложить ответственность за то, насколько быстро соображает тот или иной человек. На самом деле, как сообщают исследователи, речь идет о целом семействе стволовых клеток, которые способствуют формированию ..
2012-08-12 2195 0 Научные открытия
0
После смерти стволовые клетки живут еще две недели
Ученые мужи и медики постоянно обращают свой взор на предмет изучения стволовых клеток, которые, как всем известно, представляют собой чрезвычайно ценный материал для лечения многих весьма тяжелых заболеваний. К числу таких заболеваний является рак. Французскими учеными ..
2012-06-23 2627 0 Научные открытия
-1
Ученые остановили старение клеток крови
Исследователи из университета Ульма открыли в стволовых клетках молекулярный механизм, который контролирует взаимодействие между клетками. Нарушения в работе этого переключателя ведут к появлению различных заболеваний. Ученые провели эксперимент с использованием лабораторных мышей и клеточных культур гемопоэтических стволовых ..
2013-10-24 2843 0 Научные открытия
0
Американские ученые нашли белок бессмертия
Ученые медицинской школы университета Мичигана смогли раскрыть загадку стволовых клеток. Исследователи из Мичиганского университета (США) обнаружили белок, отвечающий за бессмертие и "вечную юность" стволовых клеток. Они, как известно, могут превращаться в другие типы клеток, а могут ..
2012-08-24 3085 0 Научные открытия
1
Ученые сделали революционные открытия в области стволовых клеток
Французские ученые доказали, что некоторые стволовые клетки продолжают жить и делиться даже после смерти человека. Согласно исследованиям, этот период может составлять от нескольких часов до нескольких недель. Так, например, стволовые клетки мышечной ткани способны ..
2012-06-15 2662 0 Научные открытия
0
Взрослые стволовые клетки способны превращаться в орган
Ученые из Университета штата Мэриленд опубликовали обнадеживающие результаты своего исследования: взрослые стволовые клетки костного мозга мышей способны формировать клетки тканей различных органов, включая сердце, мозг и поджелудочную железу. Данное исследование американских ученых ..
2012-07-11 2131 0 Научные открытия
0
Голландия и РФ создадут научно-исследовательский центр
После трехстороннего соглашения, подписанного в Амстердаме на этой неделе, в 2014 году в Москве будет создан новаторский центр по исследованию стволовых клеток, где будут сотрудничать основные голландские и российские университеты, сообщает «TG Daily». Университетский медицинский центр в Гронингене в Нидерландах, ..
2013-04-15 1570 0 Научные открытия
0
Ученые вырастили из стволовых клеток  почки
Вместо того, чтобы ждать, когда появится почка донора, больные, нуждающиеся в пересадке этого органа, могут получить почку, выращенную на заказ. Недавно был сделан еще один шаг по направлению к этой мечте. Ученым из Университета Австралии Квинсленда удалось успешно ..
2014-01-02 3611 0 Научные открытия
0
Стволовые клетки рассказали о мозаицизме генома
Биологи Йельского университета показали, что соматический мозаицизм распространен гораздо шире, чем считалось ранее. Оказалось, что у трети клеток кожи человека в ДНК имеются делеции или повторы. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводится на сайте университета. Для того, чтобы ..
2012-11-20 1626 0 Научные открытия
0
Стволовые клетки научились получать с помощью кислоты
Биологи из японского исследовательского института RIKEN и Гарвардской медицинской школы обнаружили, что зрелые клетки крови можно перепрограммировать в стволовые с помощью простой инкубации в кислой среде. Получившиеся клетки могут самостоятельно включаться в состав разных тканей. Работа опубликована ..
2014-01-31 1968 0 Научные открытия
0