Gener bestemmer spesialiseringen av stamceller

Certain types of stem cells "choose" a person's specialization.

Organismens cellulære strukturer eldes gradvis og dør, og erstattes av nye celler. Denne mekanismen er karakteristisk for nesten alle organer og vev. Strukturer fornyes, takket være reserven av stamceller . Fem hundre milliarder nye blodceller dannes daglig i den voksne menneskekroppen: erytrocytter, lymfocytter, blodplater (blodplater).

Under prosessen med blodcelledeling fortsetter individuelle datterstrukturer å oppfylle rollen som stamceller for å opprettholde antallet, og resten omdannes til blodceller. Denne transformasjonen skjer i etapper, og enhver primær stamcelle er i stand til å danne noen blodceller. Hva avhenger valg av celletransformasjon, og har stamceller spesialisering?

Her er det viktig å analysere den "arvelige disposisjonen" til visse strukturer. For hver enkelt celle er det derfor nødvendig å finne dens "forfedre" - det vil si tidligere celler og "tidligere tidligere celler": å kompilere et såkalt cellulært "slektstre". For dette formålet, ved hjelp av genteknologiske metoder, settes en spesiell gen-tag inn i cellulært DNA, som gjør det mulig å observere det ytterligere i cellepopulasjonen. Og det skal ikke bare være en merkelapp, den skal modifiseres på hvert trinn i delingen.

Forskere fra mange forskningslaboratorier, inkludert Massachusetts Institute of Technology, Dana-Farber Cancer Research Institute, etc., er interessert i slike prosjekter.

For en tid siden slo forskere fast at den naturlige genetiske markøren som kan skille mellom generasjoner av celler er mitokondrielt DNA. Mutasjoner forekommer ofte i den, og det er relativt enkelt å spore dem, i motsetning til DNA-et til kjernen.

Til dags dato er det mange måter å observere en struktur på. Forskere har allerede vært i stand til å bygge slektslister over mange menneskelige blodceller. Det er funnet at stamceller fra friske unge menn danner blodstrukturer med samme grad av spesialisering. Det er imidlertid også noen stamceller som foretrekker å danne en enkelt celletype - for eksempel kan det være røde blodceller, eller eosinofiler. Denne preferansen er relativt stabil og går videre gjennom generasjoner.

Hva skjer når aldersrelaterte endringer øker? Individuelle stamcellegrupper begynner å dominere over andre, noe som gradvis fører til en reduksjon i mangfoldet av vanlige cellegrupper. Den nøyaktige mekanismen til dette fenomenet er ennå ikke fullt ut forstått.

Forskere har lært å spore den arvelige historien til cellulære strukturer, for å merke endringer i genaktivitet over generasjoner. Antagelig gjelder et slikt fenomen ikke bare for blodceller, men også for andre celler i menneskekroppen.

For generell informasjon om studien, se tidsskriftet Nature