Новое исследование от Научно-исследовательского института больницы Оттавы (OHRI) и университета Оттавы предлагает, чтобы стволовые клетки преднамеренно сломали свою собственную ДНК как способ отрегулировать развитие ткани. Исследование, изданное в Продолжениях Национальной Академии Науки (PNAS), могло существенно измениться, как исследователи думают о развитии ткани, стволовых клетках и раке.
Клетки человека содержат 46 берегов ДНК, кодирующих для всех наших генов. Определенные химикаты и Ультрафиолетовый свет могут разломать эти берега на кусочки, процесс, который традиционно считали плохой вещью, приводя к некрозу клеток или болезням, таким как рак, если убытки не возмещены быстро. Новое исследование, во главе с доктором Линн Меджени, показывает впервые, что стволовые клетки преднамеренно разрежут и затем восстановят свою собственную ДНК как механизм активации генов, вызывающих развитие новых тканей.Проект начался как попытка понять, как стволовые клетки дают начало новым мышечным волокнам.
В 2002 доктор Меджени и его команда обнаружили, что этот процесс производства новой мышцы был так или иначе связан с другим важным процессом, названным апоптозом, который использование тела избавиться от нежелательных клеток. Когда они заблокировали или удалили ключевой вызывающий смерть белок, названный каспазой 3, они нашли, что стволовые клетки прекратили производить новые мышечные волокна.«Это открытие было очень спорно в то время, но десятки исследовательских групп теперь сообщили, что белки некроза клеток управляют процессом созревания большинства типов стволовой клетки», говорит доктор Меджени. «В последние несколько лет большая тайна была то, как белки некроза клеток лечат этот сложный процесс».Теперь в исследовании 2010 года доктор Меджени и его команда полагают, что они решили тайну.
Они обнаружили, что новый эффект каспазы 3 в стволовых клетках связан с ее способностью активировать другой белок, разрезающий ДНК клетки (названный активированной каспазой дезоксирибонуклеазой) и также традиционно связанный с апоптозом. Когда они заблокировали этот разрезающий ДНК белок, они также заблокировали развитие мышцы. Они также показали, что, когда сокращение ДНК происходит в главном гене, который, как известно, вызвал развитие мышцы, оно активирует тот ген и вызывает развитие новой мышцы.«Наше исследование предполагает, что, когда ген поврежден, это может фактически увеличить выражение того гена, пока убытки возмещены быстро.
Это – новый путь к гену, чтобы стать активированным», говорит доктор Меджени. «Мы показали, что этот процесс является критическим для развития новой мышечной ткани, но мы полагаем, что это может быть важно для развития большинства других тканей также».Открытие имеет важные последствия для многих областей.
Это могло помочь исследователям развить лучшие способы активировать стволовые клетки, так, чтобы они могли произвести новые ткани в терапевтических целях. Это также предполагает, что мутации ДНК, которые могут способствовать множеству болезней, могут первоначально произойти в результате нормального клеточного процесса.
И это имеет последствия для исследователей, развивающих методы лечения, ингибирующие апоптоз, предполагая, что такие методы лечения могут также ингибировать нормальное развитие ткани.Доктор Линн Меджени является Старшим научным сотрудником из Центра Sprott OHRI Исследования стволовых клеток, профессора Медицины в университете Оттавы и Машины Стул Gaensslen в Кардиальном Исследовании. Среди других авторов на бумаге Брэйн Д. Ларсен, доктор Сраванти Рампалли, Линн Э. Бернс, Стив Брунетт и доктор Ф. Джеффри Дилуорт. Эта работа была поддержана канадскими Институтами Исследования в области здравоохранения и Ассоциацией Мышечной дистрофии.
Источник:Дженнифер ПэтерсонНаучно-исследовательский институт больницы Оттавы