Gēni nosaka cilmes šūnu specializāciju
Pēdējā pārskatīšana: 07.06.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Atsevišķi cilmes šūnu veidi "izvēlas" cilvēka specializāciju.
Organisma šūnu struktūras pakāpeniski noveco un mirst, aizstājot ar jaunām šūnām. Šis mehānisms ir raksturīgs gandrīz visiem orgāniem un audiem. Struktūras tiek atjaunotas, pateicoties cilmes šūnu rezervei . Pieauguša cilvēka organismā katru dienu veidojas piecsimt miljardu jaunu asins šūnu: eritrocīti, limfocīti, trombocīti (asins plāksnes).
Asins šūnu dalīšanās procesā atsevišķas meitas struktūras turpina pildīt cilmes šūnu lomu, lai saglabātu savu skaitu, bet pārējās tiek pārveidotas par asins šūnām. Šī transformācija notiek pakāpeniski, un jebkura primārā cilmes šūna spēj veidot kādu asins šūnu. No kā ir atkarīga šūnu transformācijas izvēle, un vai cilmes šūnām ir specializācija?
Šeit ir svarīgi analizēt noteiktu struktūru "iedzimto noslieci". Tādējādi katrai atsevišķai šūnai ir jāatrod tās "senči" - tas ir, iepriekšējās šūnas un "iepriekšējās iepriekšējās šūnas": jāsagatavo tā sauktais šūnu "ģenealoģiskais koks". Šim nolūkam, izmantojot gēnu inženierijas metodes, šūnu DNS tiek ievietots īpašs gēna tags, kas ļauj to tālāk novērot šūnu populācijā. Un tai nevajadzētu būt tikai etiķetei, tā ir jāmaina katrā sadalīšanas posmā.
Par šādiem projektiem interesējas zinātnieki no daudzām pētniecības laboratorijām, tostarp Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta, Dana-Farber Cancer Research Institute u.c.
Pirms kāda laika zinātnieki konstatēja, ka dabiskais ģenētiskais marķieris, kas var atšķirt šūnu paaudzes, ir mitohondriju DNS. Mutācijas tajā notiek bieži, un atšķirībā no kodola DNS tās ir samērā viegli izsekot.
Līdz šim ir daudz veidu, kā novērot jebkuru struktūru. Pētnieki jau ir spējuši izveidot daudzu cilvēka asins šūnu ģenealoģiskos sarakstus. Ir konstatēts, ka veselu jaunu tēviņu cilmes šūnas veido asins struktūras ar tādu pašu specializācijas pakāpi. Tomēr ir arī dažas cilmes šūnas, kas dod priekšroku viena tipa šūnu veidošanai - piemēram, tās varētu būt sarkanās asins šūnas vai eozinofīli. Šī izvēle ir samērā stabila un tiek nodota paaudzēs.
Kas notiek, palielinoties ar vecumu saistītām izmaiņām? Atsevišķas cilmes šūnu grupas sāk dominēt pār citām, kas pakāpeniski noved pie kopējo šūnu grupu daudzveidības samazināšanās. Precīzs šīs parādības mehānisms vēl nav pilnībā izprotams.
Zinātnieki ir iemācījušies izsekot šūnu struktūru iedzimtajai vēsturei, atzīmēt gēnu aktivitātes izmaiņas paaudzēs. Jādomā, ka šāda parādība ir attiecināma ne tikai uz asins šūnām, bet arī uz citām cilvēka ķermeņa šūnām.
Vispārīgu informāciju par pētījumu skatiet žurnālā Nature