Недавно описанная сверхсилочная ДНК раскрывает новый подход к перепрограммированию клеток

        

Недавно описанные участки сверхсилочной ДНК выявили новый подход к перепрограммированию идентичности клеток для использования в исследованиях регенеративной медицины и один день в клинике, согласно исследованию в Molecular Cell на прошлой неделе исследователями из Медицинская школа Перельмана в Университете Пенсильвании.

«В прошлом большинство лабораторий, включая мои собственные, использовали активаторы генов, чтобы включить новую программу для изменения личности в данной ячейке», – сказал старший автор Кен Заре, доктор философии, директор Института регенеративной медицины Пенна и профессор биологии клеток и развития. «Наше исследование показывает, что в некоторых случаях нам нужно будет разобрать механизм репрессии генов клеток, чтобы активировать важные гены, чтобы перепрограммировать личность клетки».

Команда попыталась перепрограммировать клетки кожи, чтобы сделать новые клетки печени. Конверсии одного типа клеток в другие обычно имеют низкую эффективность, и это исследование определяет одну причину. Долгосрочной целью этого доклинического исследования является возможность пополнить больную ткань печени здоровой тканью, полученной из другой ткани, такой как клетки кожи, от одного и того же человека в процессе, называемом перепрограммированием прямой клетки

Лаборатория Зарета распутывала экстремальную форму молчания генов, открывая области плотно раневой ДНК, которые трудно активировать для активации определенных генов. Они обнаружили регионы, характеризуя увеличение химической сшивки из-за более уплотненной ДНК в лесах репрессированных областей хромосом

«Подумайте о куске лески, который использовался некоторое время, с несколькими узлами вдоль его длины», – сказал Зарет. «Завязанные области легче сшивают регионы, что отражает их сверхчувствительные области ДНК».

Чтобы организм поддерживал свои 200-плюсовые типы клеток, клетки должны активировать гены, специфичные для их типа, одновременно подавляя гены альтернативных типов. Большинство генов в зонах с заглушенными ДНК (которые не доступны для чтения и превращаются в белок) обычно являются функциями, которые не используются текущим типом клеток. Zaret сравнивает его со страхованием, поэтому клетки не смешивают свою личность, что может вызвать такие проблемы, как неконтролируемые, раковые клеточные репликации или, таким образом, что гены мозга или печени не могут быть экспрессированы в клетках кожи, например.

Команда характеризовала белки, которые помогают сделать регионы «завязанными» и обнаружили, что они были более сложными, чем ожидалось. «Мы нашли больше типов различных белков, чем мы думали, – сказал Зарет. Чтобы сделать это, они включили активность генов-размолотых в клетках кожи человека, выращенных в культуре, чтобы убедиться, что узловатый домен будет легче открываться, когда каждый будет устранен. Из 50 протестированных протеинов некоторые из них также мутировали в таких нейродегенеративных расстройствах, как болезнь Лу Герига.

«Хотя большинство генов перепрограммирования не находятся в этих сверхмощных областях ДНК, очень важны гены, поэтому это дает нам новый способ подумать о перепрограммировании», – сказал Зарет. Конечной целью их исследования является поиск более эффективных способов перепрограммирования одного типа клеток в другой путем пробуждения генов-заглушенных плюс добавление активаторов.

Источник:

https://www.pennmedicine.org/news/news-releases/2018/january/penn-study-on-super-silenced-dna-hints -На-новый-Ways-к-перепрограммирует-клетка

      

Source link