Новые исследования Аллан Спрэдлинга (Allan Spradling) и Минг-Чи Ли (Ming-Chia Lee), ученых из университета Карнеги (США), показывает, что клетки должны пройти процесс развития, в который вовлечены специфические гены, прежде чем принимать участие нормальном клеточном развитии. Юные клетки учатся передавать друг другу информацию и слаженно взаимодействовать. Об этом сообщает пресс-релиз университета, подробности опубликованы в специализированном журнале Genes & Development.
Существование так называемого «детского периода» клетки, во время которого клетки не могут общаться с другими в полном объеме, имеет потенциально важные последствия для нашего понимания того, как активность генов влияет на хромосомные изменения как в процессе нормального развития, так и в раковых процессах.
Молекулы организуются в хромосомах клетки в целях контроля генной активности — это явление известно как формирование эпигенетических ячеек. Этот процесс имеет принципиальное значение для понимания выводов Спрэдлинг и коллег, которые в том числе касаются изменений в эпигенетическом состоянии и, в конечном счете, объясняют, как свойства клетки меняются в период созревания тканей.
«Если говорить проще, то эпигенетические изменения в развивающейся клетке напоминают обучение, которому мозг подвергается в детстве, — объясняет Спрэдлинг. — Точно так же, как сложно понять, что именно происходит в мозгу ребенка, когда он учится, также сложно точно измерить эпигенетические изменения в ходе клеточного развития. Нехватает клеток, которые находят в одной стадии, для сопоставления отдельных молекул в определенных хромосомах».
Однако исследователи вышли из положения и использовали генетический материал плодовой мушки, сосредоточившись на клетках яичника. Они обнаружили конкретный ген, — LSD1, — который нужен для развития клеток в нормальном темпе. Ученые сделали вывод, что количество белка, который кодируется этим геном и присутствует в клетках-прародителях, уменьшается, когда подходит время деления. Более того, время начала деления может быть смещено путем изменения уровня LSD1. Таким образом, деление наступает, когда уровень LSD1 падает до критического уровня.
«Сроки деления очень важны для нормального развития клетки, — говорит Ли. — Они определяют, сколько раз прародители делятся, и даже малые изменения в уровне гена влияет на количество фолликул клетки, от которых в конченом счете зависит функционирование яичников. Таким образом, клетки еще до появления начинают обучаться взаимодействовать со своими прародителями». Ранее считалось, что клетки-прародители начинают делиться от внешнего сигнала, который они получают из клеток семенозачатка.
Исследованный механизм встречается у большинства многоклеточных животных и, следовательно, выводы ученых смогут широко применяться, в том числе в понимании раковых процессов.
На фото: Клетка-основатель фоликулы на иячнике мухи-дрозофилы. Красным обозначена определенная деятельность, зеленым — экспрессия определенных генов, а голубым — ДНК ядра (Ming-Chia Lee и Allan Spradling). Источник: eurekalert.org
