Ученые смогли визуализировать превращение обычных клеток в стволовые

Исследователи из Института Хабрехта (Hubrecht Institute) и Института Макса Планка (Max Planck Institute) в Мюнстере показали, как важный белок помогает активировать геномную ДНК во время превращения обычных клеток человека в стволовые клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Biophysical Journal.

Актуальность проблемы

До сегодняшнего дня неизвестно, как именно происходит превращение кожной клетки в стволовую в молекулярном масштабе. 

«Полное понимание процессов необходимо, если мы хотим производить стволовые клетки для пациентов в будущем», — комментирует автор исследования Влад Кожокару (Vlad Cojocaru). «Считается, что такие сконструированные типы клеток могут стать частью решения таких болезней, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, но процесс производства должен был бы стать более эффективным и предсказуемым».

Одним из основных белков, участвующих в генерации стволовых клеток, является транскрипционный фактор Oct4, который индуцирует экспрессию генов или активность белков, которые «сбрасывают» взрослую клетку в стволовую клетку. Эти индуцированные гены неактивны во взрослых клетках и находятся в плотно упакованных закрытых состояниях хроматина, структуры, которая хранит ДНК в ядре клетки. Oct4 способствует открытию хроматина для обеспечения экспрессии генов. 

Результаты научного исследования

В ходе нового исследования ученые смогли наглядно показать, как Oct4 связывается с ДНК на так называемых нуклеосомах, повторяющихся ядерных структурах в хроматине. 

«Мы смоделировали Oct4 в разных конфигурациях. Молекула состоит из двух доменов, только один из которых способен связываться с определенной последовательностью ДНК на нуклеосоме в этой фазе процесса. С помощью наших симуляций мы обнаружили, какие из этих конфигураций стабильны и как динамика нуклеосом влияет на связывание Oct4», — сообщает Кожокару. 

Впервые компьютерное моделирование показывает, как Oct4 связывается с нуклеосомами, открывая хроматин и регулируя экспрессию генов. 

«Мы стремимся получить одну окончательную модель для связывания Oct4 с нуклеосомой, комбинируя компьютерное моделирование с различными лабораторными экспериментами. Надеемся, что наша окончательная модель даст нам возможность разработать первичные факторы транскрипции для эффективного и надежного производства стволовых клеток и других клеток, необходимых в регенеративной медицине», — резюмировал Кожокару.

Авторы другого исследования установили, что клетки крови человека могут быть перепрограммированы в нервные стволовые клетки.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Добавьте «Medical Insider» в любимые источники Яндекс Новости


Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями