Исследование проливает новый свет на точность деления клеток и может повлиять на регенеративную медицину будущего

Исследователи исследуют стволовые клетки для ответов на вопрос о том, как развивается синдром хрупкого Х

Стволовые клетки считаются одним из самых многообещающих инструментов в области регенеративной медицины, потому что они представляют собой тип клеток, который может давать начало всем клеткам в нашем организме и который может быть использован для лечения потери тканей из-за повреждение или болезнь.

Стволовые клетки, похожие на клетки эмбрионального происхождения, могут быть получены в лаборатории, и они известны как индуцированные стволовые клетки (которые могут быть получены, например, из клеток кожи).

Их индукция основана на репрограммировании экспрессии их генов и дает начало стволовой клетке из дифференцированной клетки, открытие, за которое в 2012 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Несмотря на их потенциал, мало что известно о механизмах, управляющих делением стволовых клеток, которые имеют склонность накапливать ошибки сегрегации хромосом во время этого процесса.

Стволовые клетки могут дублироваться почти бесконечно, и одним из элементов, необходимых для успешного деления клетки (или митоза), является центромера. Это место связывания белковых комплексов, которые гарантируют, что генетический материал при дублировании и конденсации в хромосомах равномерно распределяется между двумя дочерними клетками.

Руководствуясь любопытством понять механизмы, которые управляют сегрегацией хромосом в стволовых клетках, группа исследователей из IGC во главе с Ракель Оливейра и Ларсом Янсеном разработала фундаментальный биологический проект, обращая внимание на центромеры и связанные с ними белковые комплексы. им.

Исследование позволило «точно определить состав и размер центромер стволовых клеток и выявить, что их хромосомы имеют более слабые центромеры по сравнению с хромосомами дифференцированных клеток. Более того, эти структуры становятся слабее в результате приобретения идентичность самих стволовых клеток », – объясняет Инес Милагре, главный автор исследования.

Эта «слабость» в структуре, столь важной для правильного распределения хромосом между дочерними клетками, может объяснить, почему эти клетки совершают больше ошибок при делении »

Ларс Янсен, главный исследователь, Instituto Gulbenkian de Ciencia

Янсен также является главным исследователем Оксфордского университета.

Высокая тенденция к ошибкам во время деления клеток, которые порождают хромосомные аномалии, в настоящее время является одним из самых больших ограничений для использования этих клеток.

«Чтобы преодолеть это ограничение, мы должны понять, почему происходят такие ошибки. Помимо важного открытия, сделанного в этом исследовании, мы теперь смотрим на другие структуры, которые важны для деления клеток, чтобы иметь более целостное видение всего митотического механизма. стволовых клеток, чтобы мы могли обратить вспять их тенденцию к ошибочному делению », – говорит Ракель Оливейра, главный исследователь IGC.

Это исследование открывает новые перспективы для понимания верности клеточного деления и указывает наши возможные причины наличия аномалий, которые могут сильно повлиять на методы лечения, разработанные в области регенеративной медицины.

Источник:

Instituto Gulbenkian de Ciencia

Ссылка на журнал:

Milagre, I., и др. . (2020) Перепрограммирование человеческих клеток до плюрипотентности вызывает истощение хроматина CENP-A. Открытая биология . doi.org/10.1098/rsob.200227.

Source link