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 eriala.
Organismi rakulised struktuurid järk-järgult vananevad ja surevad, asendudes uute rakkudega. See mehhanism on iseloomulik peaaegu kõigile organitele ja kudedele. Struktuure uuendatakse tänu reservile tüvirakud. Täiskasvanud inimese kehas moodustub iga päev viissada miljardit uut vererakku: erütrotsüüdid, lümfotsüüdid, trombotsüüdid (vereplaadid).
Vererakkude jagunemise käigus jätkavad üksikud tütarstruktuurid tüvirakkude rolli täitmist oma arvukuse säilitamisel ja ülejäänud muunduvad vererakkudeks. See transformatsioon toimub etapiviisiliselt ja iga primaarne tüvirakk on võimeline moodustama vererakke. Millest sõltub raku transformatsiooni valik ja kas tüvirakkudel on spetsialiseerumine?
Siin on oluline analüüsida teatud struktuuride "pärilikku eelsoodumust". Seega on iga üksiku raku jaoks vaja leida tema "esivanemad" - see tähendab eelmised rakud ja "eelmised eelnevad rakud": koostada nn rakuline "genealoogiline puu". Selleks sisestatakse geenitehnoloogia meetodeid kasutades raku DNA-sse spetsiaalne geenimärgis, mis võimaldab seda rakupopulatsioonis edasi jälgida. Ja see ei tohiks olla lihtsalt silt, seda tuleks igas jagamise etapis muuta.
Selliste projektide vastu tunnevad huvi paljude uurimislaborite, sealhulgas Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi, Dana-Farberi Vähiuuringute Instituudi jt teadlased.
Mõni aeg tagasi tegid teadlased kindlaks, et loomulik geneetiline marker, mis suudab eristada rakkude põlvkondi, on mitokondriaalne DNA. Mutatsioone esineb selles sageli ja erinevalt tuuma DNA-st on neid suhteliselt lihtne jälgida.
Praeguseks on ühe struktuuri vaatlemiseks palju võimalusi. Teadlased on juba suutnud koostada paljude inimese vererakkude genealoogilisi loendeid. On leitud, et tervete noorte meeste tüvirakud moodustavad sama spetsialiseerumisastmega verestruktuure. Siiski on ka tüvirakke, mis eelistavad moodustada ühte rakutüüpi – näiteks võivad need olla punased verelibled või eosinofiilid. See eelistus on suhteliselt stabiilne ja kandub edasi põlvkondade kaupa.
Mis juhtub vanusega seotud muutuste suurenedes? Üksikud tüvirakurühmad hakkavad domineerima teiste üle, mis viib järk-järgult tavaliste rakurühmade mitmekesisuse vähenemiseni. Selle nähtuse täpne mehhanism pole veel täielikult teada.
Teadlased on õppinud jälgima rakustruktuuride pärilikku ajalugu, märkima muutusi geenide aktiivsuses põlvkondade jooksul. Arvatavasti on selline nähtus rakendatav mitte ainult vererakkudele, vaid ka teistele inimkeha rakkudele.
Üldist teavet uuringu kohta vtajakirjast Nature