Новое исследование клеткой и биологами систем в Университете Торонто (U T) занимающиеся расследованиями стволовые клетки на шоу мышей, впервые, случае таких отношений между геном Sox2, который очень важен для раннего развития и региона в другом месте на геноме, который эффективно регулирует его деятельность. Открытие могло означать значительный шаг вперед в появляющейся области человеческой регенеративной медицины, поскольку ген Sox2 важен для поддержания эмбриональных стволовых клеток, которые могут развиваться в любой тип клетки зрелого животного.
«Мы учились, как ген Sox2 включен у мышей и нашел область генома, который необходим, чтобы включить ген в эмбриональных стволовых клетках», сказала профессор Дженнифер Митчелл U Отдела Т Цитобиологии и Системной биологии, лидерства invesigator исследования, опубликованного в выпуске 15 декабря Генов & развития.«Как сам ген, эта область генома позволяет этим стволовым клеткам поддержать свою способность стать любым типом клетки, собственность, известная как плюрипотентность. Мы назвали область генома, что мы обнаружили регион контроля за Sox2 или SCR», сказал Митчелл.Так как упорядочивание генома человека было закончено в 2003, исследователи пытались выяснить, какие части генома сделали некоторых людей более вероятно, чтобы заболеть определенными болезнями.
Они нашли, что ответы находятся чаще в областях генома человека, которые включают и выключают гены.«Если мы хотим понять, как гены включены и выключены, мы должны знать, где последовательности, которые выполняют эту функцию, расположены в геноме», сказал Митчелл. «Части генома человека, связанного со сложными болезнями, такими как болезнь сердца, рак и неврологические расстройства, могут часто быть далеко от генов, которые они регулируют, таким образом, может быть трудно выяснить, какой ген затрагивается и в конечном счете вызывающей болезнь».Ранее считалось, что регионы намного ближе к гену Sox2 были теми, которые включили его в эмбриональных стволовых клетках.
Митчелл и ее коллеги устранили эту возможность, когда они удалили эти соседние регионы в геноме мышей и нашли, что не было никакого воздействия на способность гена, которая будет включена в эмбриональных стволовых клетках.«Мы тогда сосредоточились на регионе, который мы с тех пор назвали SCR, поскольку моя работа показала, что это может связаться с геном Sox2 от своего местоположения 100 000 пар оснований далеко», сказал автор лидерства исследования Гарри Чжоу, бывший аспирант в лаборатории Митчелла, теперь студент в U Медицинского факультета Т. «Чтобы связаться с геном, ДНК делает петлю, которая приносит SCR близко к самому гену только в эмбриональных стволовых клетках. Как только у нас была хорошая идея, что этот регион мог действовать на ген Sox2, мы удалили регион из генома и контролировали эффект на Sox2».Исследователи обнаружили, что этот регион обязан, и включите Sox2, и для эмбриональных стволовых клеток, чтобы поддержать их характерную внешность и способность дифференцироваться во все типы клетки взрослого организма.
«Так же, как удаление гена Sox2 заставляет очень ранний эмбрион умирать, вероятно, что ненормальность в регулирующем регионе также вызвала бы рано эмбриональную смерть, прежде чем любой из органов даже сформировался», сказал Митчелл. «Возможно, что формирование петли должно было вступить в контакт с геном Sox2, важный заключительный шаг в процессе, которым исследователи, практикующие регенеративную медицину, могут произвести плюрипотентные клетки от взрослых клеток».«Хотя степень, до которой человеческие эмбриональные стволовые клетки обладают этой особенностью, не совсем ясна, понимая, как геном другого сложного организма работает, мы в конечном счете узнаем больше, как наш собственный геном работает», сказал Чжоу.
О результатах сообщают в статье «A Sox2 distal enhancer cluster regulates embryonic stem cell differentiation potential», изданной онлайн 15 декабря в Генах & развитии.