چگونه زمان بر سرنوشت سلولهای بنیادی تأثیر می گذارد؟
این سوالی است که زیست شناسان اخیراً به آن پرداخته اند، و یافته ها به طور فزاینده ای نشان می دهد که تغییرات زمانی تصادفی در مقدار پروتئین های خاص نقش مستقیم و قابل توجهی در فرآیندهای بیولوژیکی ایفا می کنند.
در یک مطالعه جدید منتشر شده در Molecular Systems Biology، محققان آزمایشگاه دیوید ساتر در EPFL دریافتند که نوسانات زمانی در غلظت پروتئین می تواند نوع سلول های بنیادی جنینی را تعیین کند.
دانشمندان دو فاکتور مهم رونویسی، SOX2 و OCT4 را مورد مطالعه قرار دادند که سطح سلولهای بنیادی جنینی با گذشت زمان تغییر می کند. هر دو عامل رونویسی برای تجدید سلولهای بنیادی جنینی و تمایز (یا "سرنوشت") در انواع سلولهای خاص مهم هستند.
این تیم برای نظارت بر نوسانات زمانی خود، مهندسی پیشرفته ژنوم را انجام دادند و پنج ژن "گزارشگر" را در یک خط از سلولهای بنیادی جنینی تولید کردند. اینها ژنهایی هستند که در نزدیکی ژن مورد علاقه (در این مورد ژنهای SOX2 و OCT4) به یکدیگر متصل شده و سیگنال قابل مشاهده ای را تولید می کنند - به عنوان مثال. نور فلورسنت - هنگامی که ژن هدف در یک سلول بیان می شود، بنابراین "گزارش" پروتئین مربوطه را تولید می کند.
تصویربرداری زنده از غلظت SOX2 (سبز) و OCT4 (قرمز) در سلولهای بنیادی جنینی موش. اعتبار: D. Suter EPFL
محققان با استفاده از این روش می توانند نوسانات SOX2 و OCT4 را به مرور زمان در سلولهای زنده کنترل کنند و تأثیر این نوسانات در سرنوشت سلولهای بنیادی جنین را مشخص کنند.
این مطالعه نشان داد که تغییرات اندک در سطح هر دو فاکتور رونویسی بر سرنوشت سلولها تأثیر می گذارد، اما تنها در اولین مرحله رشد سلول از عمر سلول (مرحله G1) است. به نظر می رسد افزایش سطح SOX2 سلولهای بنیادی جنینی را به سمت سلولهای نوع عصبی (آنهایی که از نوروکتودرم می آید) فشار می آورد، در حالی که سطح OCT4 بالا رفته سلولها را به شدت به سمت انواع سلولهای عصبی و غیر عصبی متمایز می کند. دانشمندان دریافتند دلیل این است که مقادیر بالای OCT4 باعث افزایش دسترسی عوامل تمایز به کروماتین سلول می شود.
سوتر می گوید: "از آنجا که نوسانات غلظت فاکتور رونویسی تا حد زیادی توسط تصادفی ذاتی آبشار بیان ژن انجام می شود، اینها می توانند محدودیتهای اساسی در توانایی ما برای هدایت تصمیمات سرنوشت سلولی برای اهداف درمانی ایجاد کنند." "برای تعیین اینکه آیا این نوسانات می تواند حداقل تا حدی سرکوب شود تا تأثیر آنها در کنترل سرنوشت سلولهای بنیادی جنینی کاهش یابد، کار بیشتری لازم خواهد بود."
منبع:
Daniel Strebinger, Cédric Deluz, Elias T Friman, Subashika Govindan, Andrea B Alber, David M Suter. Endogenous fluctuations of OCT4 and SOX2 bias pluripotent cell fate decisions. Molecular Systems Biology, 2019; 15 (9): e9002 DOI: 10.15252/msb.20199002
سلام و خسته نباشید .وبلاگ زیبا و خوبی دارید.اگر مایل به تبادل لینک هستید خوشحال میشم با سایت روبکا تبادل لینک داشته باشید با این کار به مدت کمی بازدید شما افزایش پیدا میکنه.منتظرتونم حتما بهم سر بزنید