Главная / Новости / Обнаружена новая сложная схема развития клеток крови

Обнаружена новая сложная схема развития клеток крови


28 января 2011

Обнаружена новая сложная схема развития клеток крови

Небольшой пул стволовых клеток пополняет человеческий организм примерно 200 миллиардами новых кровяных клеток ежедневно. Но сложная схема, которая определяет, разовьется ли клетка в Т-клетку, красное кровяное тельце или один из девяти других типов клеток крови, остается по большей части неизвестной. Группа исследователей под руководством ученых из Института Броуда и Женской больницы Бригэма провела систематизированный анализ, который поможет расшифровать эту схему, составив обширный каталог факторов, предопределяющих судьбу кровяной клетки. Результаты этой работы были опубликованы 21 января в журнале «Cell».

Исследователи обнаружили, что развитием кровяных клеток руководит множество транскрипционных факторов – белков, которые включают и отключают гены. В то время как предыдущие исследования сосредоточивали внимание на индивидуальных транскрипционных факторах или типах клеток крови, это исследование изучило экспрессию и регулирование всех транскрипционных факторов в течение всего процесса развития крови. Эти данные указывают на тесно взаимосвязанные схемы, контролирующие этот процесс, и предполагают, что процесс формирования будущих функций кровяных клеток гораздо сложнее, чем считалось раньше.

«Наше предположение заключалось в том, что существует очень мало транскрипционных факторов, которые управляют этим процессом, — сказал Авив Реджев, исследователь из Института Броуда и соавтор исследования. – Некоторые ученые всегда считали, что таких факторов окажется великое множество и что процесс их поиска займет много времени. Оказалось, что мастеров своего дела гораздо больше, чем мы думали».

Ученые рассмотрели то, как экспрессия всех 20000 генов в геноме меняется по мере того, как стволовые клетки приобретают черты специализированных клеток (этот процесс называется дифференциация). Они обнаружили, что в то время как одни небольшие частицы генов экспрессируются в одном типе клетки, другие гены экспрессируются гораздо шире – они присутствуют во многих типах клеток, но уровни их экспрессии варьируются. Некоторые из этих генов включаются в стволовых клетках крови и отключаются в определенных точках развития, в то время как другие используются повторно в нескольких параллельно развивающихся ветвях. Ученые обнаружили около 80 таких образцов изменчивых генов, которые называются модулями. Каждый тип специализированной клетки имеет свой уникальный профиль или комбинацию этих модулей.

Изучение генов, измененных в процессе развития здоровой клетки, могло бы дать ученым разгадку того, какие события ведут к развитию рака крови, например, лейкемии – болезни, при которой процесс дифференциации пошел неправильным путем.

«Когда вы смотрите на клетки лейкемии через микроскоп, вы видите недостаток дифференциации в них, да и выглядят они при этом ненормально, — говорит Бен Эберт, гематолог из Женской больницы Бригэма и главный автор исследования. – Они оказались в месте, которого не существует при нормальном развитии». Теперь исследователи получили более четкую картину модулей обычных клеток и могут применить эти знания, чтобы определить сходство и критические изменения в профилях клеток лейкемии.

«Клетки лейкемии обладают тем же набором строительных элементов, что и нормальные клетки крови; некоторые из них развиваются правильно, так что часть профиля у них здорова, а другая часть клеток развивается неправильно», — объясняет доктор Реджев, старший преподаватель факультета биологии Массачусетского технологического института и младший научный сотрудник Медицинского института Говарда Хьюза.

В команду исследователей также вошли первый соавтор Ной Новерштерн из Школы информатики Еврейского университета Иерусалима, соавтор Аравинд Субраманян из лаборатории Тодда Голуба при Институте Броуда и Ли Лоутон с коллегами из лаборатории Ричарда Янга при Институте Уайтхэда. Все результаты были опубликованы в интернете в базе данных D-Map – портале дифференцировочных генетических карт. Эберт, Реджев и их коллеги собираются использовать D-Map в качестве отправной точки для других исследователей, давая им возможность проводить исследования биологии клеток крови, а также лейкемии и других заболеваний человека.

«Уже множество людей запрашивают у нас эти данные. Другие исследовательские группы могут теперь объединять свои данные с нашими и заниматься поиском ответов на новые вопросы, — сказал Новерштерн. – И что еще интересно – эти люди могут воочию увидеть возможности расчетных моделей, инструментов, которые могут быть использованы для поиска новых биологических знаний на основе имеющихся данных».


Источник:
medicaldaily.com
Перевод:
Vitaminov.net

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top

Vitaminov.net