Gener bestämmer specialiseringen av stamceller

Vissa typer av stamceller "väljer" en persons specialisering.

Organismens cellstrukturer åldras gradvis och dör och ersätts av nya celler. Denna mekanism är karakteristisk för nästan alla organ och vävnader. Strukturer förnyas tack vare reserven stamceller. Fem hundra miljarder nya blodkroppar bildas dagligen i den vuxna människokroppen: erytrocyter, lymfocyter, blodplättar (blodplattor).

Under processen med blodcellsdelning fortsätter enskilda dotterstrukturer att uppfylla stamcellernas roll för att upprätthålla sitt antal, och resten förvandlas till blodceller. Denna omvandling sker i steg, och alla primära stamcellar kan bilda en viss blodcell. Vad beror valet av cellomvandling på och har stamceller specialisering?

Här är det viktigt att analysera den "ärftliga predispositionen" av vissa strukturer. För varje enskild cell är det således nödvändigt att hitta sina "förfäder" - det vill säga tidigare celler och "tidigare tidigare celler": att sammanställa ett så kallat cellulärt "släktträd". För detta ändamål, med hjälp av gentekniska metoder, sätts en speciell gen-tagg in i cellulärt DNA, vilket gör det möjligt att ytterligare observera det i cellpopulationen. Och det bör inte bara vara en etikett, den bör modifieras i varje uppdelning.

Forskare från många forskningslaboratorier, inklusive Massachusetts Institute of Technology, Dana-Farber Cancer Research Institute, etc., är intresserade av sådana projekt.

För en tid sedan konstaterade forskare att den naturliga genetiska markören som kan skilja mellan generationer av celler är mitokondriellt DNA. Mutationer förekommer i den ofta, och det är relativt lätt att spåra dem, till skillnad från kärnan i kärnan.

Hittills finns det många sätt att observera någon struktur. Forskare har redan kunnat bygga genealogiska listor över många mänskliga blodkroppar. Det har visat sig att stamceller från friska unga män bildar blodstrukturer med samma grad av specialisering. Det finns emellertid också några stamceller som föredrar att bilda en enda celltyp - till exempel kan det vara röda blodkroppar eller eosinofiler. Denna preferens är relativt stabil och vidarebefordras genom generationer.

Vad händer när åldersrelaterade förändringar ökar? Enskilda stamcellgrupper börjar dominera över andra, vilket gradvis leder till en minskning av mångfalden av vanliga cellgrupper. Den exakta mekanismen för detta fenomen är ännu inte helt förstått.

Forskare har lärt sig att spåra den ärftliga historien för cellulära strukturer, att notera förändringar i genaktivitet under generationer. Förmodligen är ett sådant fenomen tillämpligt inte bara på blodceller utan också på andra celler i människokroppen.

För allmän information om studien, se av tidskriften Nature