Нове дослідження розкриває еволюційне походження стовбурових клітин, використовуючи гени одноклітинних організмів для створення живої химерної миші, та підкреслює їхню роль у формуванні багатоклітинного життя.
Миша зліва є химером з темними очима та плямами чорного хутра, результатом використання стовбурових клітин, отриманих із гена хоанофлагеллят Sox. Дика миша праворуч має червоні очі й білу шерсть. Різниця в кольорі зумовлена ??генетичними маркерами, які використовуються для розрізнення стовбурових клітин, а не прямим впливом самого гена. Зображення: Гао Я та Елвін Кін Шінг Лі з подякою Центру порівняльних медичних досліджень (CCMR) за підтримку.
У дослідженні, опублікованому в Nature Communications, міжнародна група вчених, зокрема доктор Алекс де Мендоза (Лондонський університет королеви Мері) та доктор Ральф Яух (Університет Гонконгу), успішно створили стовбурові клітини миші, використовуючи генетичні інструменти, отримані з геному хоанофлагеллят. Ці одноклітинні організми є найближчими родичами тварин, і їхні гени Sox і POU відіграють ключову роль у забезпеченні плюрипотентності — здатності клітин перетворюватися на будь-який тип клітин.
Революційний експеримент: від генів до химерної миші
У ході експерименту ген Sox одноклітинного організму було введено в клітини миші, замінюючи аналогічний ген Sox2. Ці клітини перепрограмували в плюрипотентні стовбурові клітини, які інтегрувалися в ембріон, що розвивався. Химерна миша демонструвала риси, пов’язані зі стовбуровими клітинами, отриманими з хоанофлагеллятів, наприклад, чорне хутро та темні очі.
Еволюція стовбурових клітин
Гени Sox і POU, які раніше асоціювалися виключно зі складними багатоклітинними організмами, насправді виникли в одноклітинних предків. У хоанофлагеллятів ці гени регулювали базові клітинні процеси, які згодом були "перепрофільовані" для формування складних тіл багатоклітинних тварин.
Результати мають значний потенціал у регенеративній медицині. Вивчення еволюційного механізму стовбурових клітин відкриває нові можливості для вдосконалення методів перепрограмування клітин і створення синтетичних генів, що можуть бути ефективнішими в терапевтичному застосуванні.
Це дослідження не лише поглиблює наше розуміння еволюційного переходу від одноклітинного до багатоклітинного життя, але й відкриває нові горизонти для біомедичних інновацій, що можуть змінити підхід до лікування захворювань та регенерації тканин.
