Białko Nanog niezbędne do "przeprogramowania" dorosłych komórek w komórki macierzyste :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Badania rzucają światło na sposób działania naturalnych komórek zabijających

Naukowcy: oksygenaza hemowa może mieć znaczenie w różnicowaniu komórek macierzystych

Linia technologiczna do badań zamrożonych komórek rozpoczęła pracę

Badania nad lepkością komórek pogłębiają wiedzę o nowotworach

Nowy finansowany ze środków UE projekt ma na celu zbadanie podziału embrionalnych komórek macierzystych

Unijny zespół wkracza w przyszłość, przekształcając komórki skóry w komórki mózgu

Naukowcy z Japonii i Wlk. Brytanii, których prace są finansowane ze środków unijnych, rzucają nowe światło na sposób, w jaki komórki macierzyste przekształcają się w inny typ komórek. Ich odkrycie, że białko zwane Nanog leży u podstaw mechanizmu zapewniającego komórkom macierzystym ich niezwykłe właściwości, ma ogromne znaczenie dla przyszłego wykorzystania tych komórek w medycynie. Wyniki badań opisano w czasopiśmie Cell.

Badania stanowiły część projektu EuroSyStem (Europejskie konsorcjum na rzecz systematycznej biologii komórek macierzystych), który został dofinansowany na kwotę 12 mln EUR z tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR). Dwadzieścia pięć partnerskich grup badawczych projektu EuroSyStem bada podstawową biologię komórek macierzystych, łącząc specjalistyczne kompetencje z wielu dziedzin biologii i informatyki, aby wypracować nową wiedzę w tej ważnej dziedzinie.

Komórki macierzyste są zadziwiająco elastyczne pod względem możliwości przekształcania się w dowolny typ komórek (np. w wątrobę, skórę lub nerwy) w rozwijającym się organizmie. Zdolność tę nazywa się pluripotencją (dosłownie "posiadanie kilki możliwych rezultatów") i stanowi ona przedmiot intensywnych badań. Istnieje kilka metod laboratoryjnych tworzenia pluripotencjalnych komórek poza zarodkiem przez przeprogramowywanie innych komórek. Wprawdzie naukowcy pogłębiają wiedzę na temat tego procesu, ale nie wiadomo do końca, jak dokładnie powstają te komórki.

Zespół naukowców pod kierunkiem JosĂŠ Silvy i Jennifer Nichols z Wellcome Trust Centre for Stem Cell Research w Wlk. Brytanii zbadał rolę białka Nanog, o którym wiadomo z wcześniejszych odkryć, że odgrywa kluczową rolę w budowaniu pluripotencji. Nanog (nazwa wywodzi się z celtyckiego "Tir Nan Og" czyli "ziemia wiecznie młodych") ewidentnie odgrywało ważną rolę, ale jego dokładna funkcja pozostaje niejasna.

"Skąd dokładnie bierze się pluripotencja pozostaje zagadką. Jeżeli chcemy opracować skuteczne, bezpieczne i niezawodne sposoby na generowanie tych komórek do zastosowań medycznych, musimy zrozumieć ten proces. Nasze badania dostarczają dodatkowych wskazówek na temat jego przebiegu" - mówi dr Silva.

Aby wyjaśnić niektóre z paradoksów wynikających z wcześniejszych badań, naukowcy przyjrzeli się komórkom mózgu myszy, które nie posiadają genu wykazującego ekspresję Nanog. Kiedy sprowokowali komórki do przeprogramowywania się, te rozpoczęły proces, ale ugrzęzły w stanie zawieszenia nie będąc już w stanie osiągnąć pluripotencji. Kiedy naukowcy przyjrzeli się temu samemu typowi komórek, lecz posiadającemu gen wykazujący ekspresję Nanog, zaobserwowali, że komórki były w stanie przejść do pełnej pluripotencji.

"Zidentyfikowano inne geny biorące udział w tym procesie, które działają jednak bardziej jak wyzwalacze" - wyjaśnia dr Silva. "Tutaj pojawia się Nanog. Bez Nanog, komórki zostają uwięzione na nieokreślonym etapie pośrednim."

Naukowcy ustalili, że Nanog ma rzeczywiście kluczowe znaczenie, ale pojawia się w późnej fazie procesu. Ich obserwacje wskazują, że białko jest potrzebne na końcowym etapie przeprogramowywania, kiedy inne czynniki już są już gotowe. Badania jako pierwsze dokładnie wskazują na czas działania Nanog.

"Wyniki naszych badań pokazują, że to wyjątkowe białko uruchamia ostatni przełącznik w wieloetapowym procesie, który zapewnia komórkom niezwykle silne właściwości pluripotencyjne" - wyjaśnia dr Silva. "Wykazaliśmy, że Nanog jest absolutnie niezbędne do przeprogramowania dorosłych komórek z powrotem w embrionalne komórki macierzyste i to samo dotyczy także komórek embrionalnych."

Autorzy podsumowują, że Nanog odgrywa główną rolę w kluczowym mechanizmie, aranżując w jakiś sposób sieć genów i białek, aby doprowadzić do pluripotencji.

Kolejnym zadaniem stojącym przed naukowcami jest rozwikłanie złożonych interakcji wszystkich tych czynników, aby dokładnie zobaczyć, w jaki sposób Nanog wpływa na molekuły, doprowadzając do pluripotencji. Taka wiedza pomoże naukowcom wytwarzać w laboratorium komórki macierzyste, które można by wykorzystywać do leczenia poważnych schorzeń takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona.

Źródło: CORDIS

Więcej informacji:

Cell:
http://www.cell.com/

EuroSyStem:
www.eurosystemproject.eu

Uniwersytet Cambridge:
http://www.cam.ac.uk/

Więcej informacji nt. badań medycznych finansowanych ze środków unijnych:
http://ec.europa.eu/research/health/index_en.html

Źródło danych: Uniwersytet Cambridge; Cell
Referencje dokumentu: Silva J., et al. (2009) Nanog is the Gateway to the Pluripotent Ground State. Cell 138: 722-737. Publikacja internetowa z dnia 21 sierpnia; DOI10.1016/j.cell.2009.07.039.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Embrionalne komórki macierzyste (ang. Embryonic Stem Cell ESC); komórki, które mogą dać początek wszystkim możliwym tkankom. Komórki macierzyste pięciodniowego płodu mogą rozwinąć się w dowolny typ komórek i teoretycznie zastąpić uszkodzone komórki, których organizm nie jest w stanie odtworzyć. pełny tekst

Embrionalne komórki macierzyste (ang. Embryonic Stem Cell - ESC); komórki, które mogą dać początek wszystkim możliwym tkankom. Komórki macierzyste pięciodniowego płodu mogą rozwinąć się w dowolny typ komórek i teoretycznie zastąpić uszkodzone komórki, których organizm nie jest w stanie odtworzyć. pełny tekst

Nanortalik miasto na Grenlandii (terytorium autonomiczne Danii). Według danych szacunkowych na rok 2010 liczy 1448 mieszkańców. Miasto jest położone na niewielkiej wyspie Nanortalik na Morzu Labradorskim. Nazwa miasta oznacza (z grenlandzkiego nanog) "miejsce niedźwiedzi polarnych" lub "miejsce, gdzie idą niedźwiedzie polarne). Głównym źródłem przychodów tutejszych mieszkańców jest połów ryb, krabów i fok. pełny tekst

Bank komórek macierzystych (ang. Stem Cell Bank) zakład biotechnologiczny zajmujący się przechowywaniem dorosłych komórek macierzystych pobieranych typowo z krwi pępowinowej. pełny tekst

Totipotencja (totipotencjalność, ekwipotencjalność rozwojowa) jest zdolnością pojedynczej komórki do zróżnicowania się w każdy typ komórkowy organizmu. Z definicji komórką totipotencjalną jest zygota. U ssaków totipotipotencją charakteryzują się komórki macierzyste i komórki zarodkowe węzła zarodkowego blastocysty. U roślin własność totipotencji mają komórki merystematyczne, choć potencjalnie każda komórka roślinna, posiadająca kompletny materiał genetyczny, może ulec odróżnicowaniu w procesie regeneracji do kallusa i osiągnąć stan toti- lub pluripotencji(wyjątkiem są silnie wyspecjalizowane komórki, które w trakcie różnicowania utraciły część bądź całość meteriału genetycznego np. komórki przyszparkowe). pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".