Geenid määravad tüvirakkude spetsialiseerumise
Viimati vaadatud: 07.06.2024
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Teatud tüüpi tüvirakud "valivad" inimese spetsialiseerumise.
Organismi rakulised struktuurid vananevad järk-järgult ja surevad, asendatakse uute rakkudega. See mehhanism on iseloomulik peaaegu kõigile organitele ja kudedele. Konstruktsioone uuendatakse tänu tüvirakkudele. Täiskasvanud inimkehas moodustub iga päev viissada miljardit uut vererakku: erütrotsüüdid, lümfotsüüdid, trombotsüüdid (vereplaadid).
Vererakkude jagunemise käigus täidavad üksikud tütrestruktuurid tüvirakkude rolli oma arvu säilitamiseks ja ülejäänud muudetakse vererakkudeks. See muundamine toimub etappidel ja iga primaarne tüvirakk on võimeline moodustama mõnda vereraku. Millest sõltub rakkude transformatsiooni valik ja kas tüvirakkudel on spetsialiseerumine?
Siin on oluline analüüsida teatud struktuuride "pärilikku eelsoodustust". Seega on iga üksiku raku jaoks vaja leida oma "esivanemad" - see tähendab eelnevad rakud ja "eelmised varasemad rakud": koostada nn raku "genealoogiline puu". Sel eesmärgil sisestatakse raku DNA-sse geenitehnoloogia meetodeid kasutades spetsiaalne geenisilt, mis võimaldab seda rakkude populatsioonis veelgi jälgida. Ja see ei tohiks olla ainult etikett, vaid seda tuleks muuta igas jaotusetapis.
Selliste projektide vastu on huvitatud paljude teaduslaborite teadlastest, sealhulgas Massachusettsi tehnoloogiainstituudist, Dana-Farberi vähiuuringute instituudist jne.
Mõni aeg tagasi leidsid teadlased, et looduslik geneetiline marker, mis võib rakkude põlvkondade vahel eristada, on mitokondriaalne DNA. Mutatsioonid esinevad selles sageli ja erinevalt tuuma DNA-st on neid suhteliselt lihtne jälgida.
Praeguseks on ühe struktuuri jälgimiseks palju võimalusi. Teadlased on juba suutnud luua paljude inimese vererakkude genealoogilisi nimekirju. On leitud, et tervete noorte meeste tüvirakud moodustavad sama spetsialiseerumisega verestruktuurid. Siiski on ka mõned tüvirakud, mis eelistavad moodustada ühte rakutüüpi - näiteks see võib olla punased verelibled või eosinofiilid. See eelistus on suhteliselt stabiilne ja edastatakse põlvkondade kaudu.
Mis juhtub, kui vanusega seotud muutused suurenevad? Üksikud STEM-raku rühmad hakkavad teiste suhtes ülekaalus, mis järk-järgult viib tavaliste rakurühmade mitmekesisuse vähenemiseni. Selle nähtuse täpne mehhanism pole veel täielikult mõistetav.
Teadlased on õppinud jälgima rakustruktuuride pärilikku ajalugu, märkima geeni aktiivsuse muutusi põlvkondade jooksul. Arvatavasti on selline nähtus rakendatav mitte ainult vererakkude, vaid ka teiste inimkeha rakkude suhtes.
Uuringu kohta üldise teabe leiate ajakirja Nature