Тайна вечной молодости стволовых клеток
|
Ученые открыли уникальный биологический механизм, с помощью которого стволовые клетки защищают концы хромосом, что позволяет им долгие годы эффективно функционировать. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Хромосомы клеток человека, несущие наследственную информацию, на концах имеют специальные структуры — теломеры, которые защищают ДНК и обеспечивают здоровое деление клеток. В клетках молодых людей эта защита очень эффективна, но с возрастом теломеры становятся все короче и в конечном итоге теряют свои защитные функции. Клетки перестают делиться и организм стареет. |
Известно, что защитить теломеры помогает белок TRF2, который образует на концах хромосом так называемую Т-петлю. Если белок TRF2 удалить, концы сливаются вместе, что приводит к образованию "спагетти-хромосом" и гибели клетки. Последние два десятилетия биологи активно изучают защитный механизм теломер и белка TRF2, так как это имеет решающее значение для понимания процессов старения и рака. Работая над этим вопросом, британские ученые из Института Фрэнсиса Крика вместе с австралийскими коллегами из Сиднейского университета к своему удивлению обнаружили, что стволовые клетки для защиты хромосом используют совсем другой механизм. |
Удалив белок TRF2 из эмбриональных стволовых клеток мыши, они увидели, что Т-петли продолжают формироваться, концы хромосом остаются защищенными, а клетки — неповрежденными. По мере того как эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в соматические клетки, этот уникальный механизм защиты концов теряется, и защита концов хромосом начинает зависеть от TRF2. По мнению авторов, это говорит о том, что стволовые и соматические клетки, к которым относятся все клетки, кроме стволовых и гамет, защищают концы хромосом принципиально разными способами. |
"Теперь мы знаем, что TRF2 не нужен для образования Т-петли в стволовых клетках. Мы предполагаем, что есть какой-то другой фактор, который выполняет ту же работу или другой механизм для стабилизации Т-петель в стволовых клетках и который отличается от соматических клеток", — приводятся в пресс-релизе Института Фрэнсиса Крика слова первого автора статьи Филипа Руиса (Phil Ruis), аспиранта лаборатории восстановления метаболизма двойных нитей ДНК. |
Как работает альтернативный механизм защиты хромосом, ученые пока не выяснили, но они ответили на вопрос о роли Т-петель, который долгие годы волновал микробиологов. Авторы доказали, что теломеры в стволовых клетках с Т-петлями, но без TRF2, также защищены, следовательно, защитную функцию выполняет сама структура Т-петли. |
"Наши результаты не противоречат многолетним исследованиям теломер, а уточняют их. По сути, мы показали, что стволовые клетки защищают свои хромосомные концы иначе, чем думали ранее, но для этого по-прежнему требуется Т-петля, — говорит руководитель исследования Саймон Бултон (Simon Boulton). По мнению исследователей, лучшее понимание того, как работают теломеры и как они защищают концы хромосом, даст важную информацию о клеточных процессах, которые приводят к преждевременному старению и раку. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|