Гени одређују специјализацију матичних ћелија

Одређене врсте матичних ћелија „бирају“ специјализацију особе.

Ћелијске структуре организма постепено старе и умиру, замењујући их новим ћелијама. Овај механизам је карактеристичан за скоро све органе и ткива. Структуре се обнављају захваљујући резерви матичних ћелија. У телу одраслог човека свакодневно се формира петсто милијарди нових крвних зрнаца: еритроцити, лимфоцити, тромбоцити (крвне плоче).

Током процеса деобе крвних зрнаца, појединачне ћерке структуре настављају да испуњавају улогу матичних ћелија како би одржале свој број, а остале се трансформишу у крвне ћелије. Ова трансформација се одвија у фазама, и свака примарна матична ћелија је способна да формира неку крвну ћелију. Од чега зависи избор ћелијске трансформације и да ли матичне ћелије имају специјализацију?

Овде је важно анализирати „наследну предиспозицију“ одређених структура. Дакле, за сваку појединачну ћелију потребно је пронаћи њене „претке“ – то јест, претходне ћелије и „претходне претходне ћелије“: саставити такозвано ћелијско „генеалошко стабло“. У ту сврху, коришћењем метода генетског инжењеринга, у ћелијску ДНК се убацује посебна генска ознака, што омогућава даље посматрање у ћелијској популацији. И то не би требало да буде само ознака, већ би требало да се модификује у свакој фази деобе.

Научници из многих истраживачких лабораторија, укључујући Масачусетски технолошки институт, Институт за истраживање рака Дана-Фарбер итд., заинтересовани су за такве пројекте.

Пре неког времена, научници су утврдили да је природни генетски маркер који може да разликује генерације ћелија митохондријална ДНК. Мутације се у њој често јављају и релативно их је лако пратити, за разлику од ДНК једра.

До данас постоји много начина да се посматра било која структура. Истраживачи су већ успели да направе генеалошке листе многих људских крвних ћелија. Утврђено је да матичне ћелије здравих младих мушкараца формирају крвне структуре са истим степеном специјализације. Међутим, постоје и неке матичне ћелије које преферирају да формирају један тип ћелија - на пример, то могу бити црвена крвна зрнца или еозинофили. Ова склоност је релативно стабилна и преноси се кроз генерације.

Шта се дешава како се промене повезане са старењем повећавају? Појединачне групе матичних ћелија почињу да преовлађују над другима, што постепено доводи до смањења разноликости уобичајених ћелијских група. Тачан механизам овог феномена још увек није у потпуности схваћен.

Научници су научили да прате наследну историју ћелијских структура, да примећују промене у активности гена током генерација. Претпоставља се да је такав феномен применљив не само на крвне ћелије, већ и на друге ћелије људског тела.

За опште информације о студији, погледајте часопис Nature