Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Из эмбриональных стволовых клеток слепили эмбрион

На самых первых стадиях развития зародыш млекопитающих представляет собой микроскопический мешок с эмбриональными стволовыми клетками внутри.

Из эмбриональных стволовых клеток слепили эмбрион
Гаструлоид (зародышеподобная структура, имитирующая стадию гаструлы) в возрасте семи дней; хвостовые клетки окрашены розовым, предшественники нервных клеток, распределенные вдоль гаструлоида – зеленым.

Эти клетки, как известно, могут потенциально бесконечно делиться, однако в ходе эмбрионального развития они постепенно превращаются в разные типы других клеток, специализирующихся на той или иной функции. Но ведь стволовые клетки не просто превращаются в другие – по ходу дела зародыш меняет форму, у него появляются перед и зад, верх и низ, зачатки органов и пр.



Исследователи из Кембриджа и Женевского университета сумели в лабораторных условиях направить развитие стволовой клеточной массы так, чтобы она стала похожа на настоящий зародыш именно по трехмерной структуре. Леонардо Беккари (Leonardo Beccari) и его коллеги взяли скопление из примерно двухсот пятидесяти эмбриональных стволовых клеток мыши и поместили их в питательную среду, после чего с помощью специального вещества сразу же включили в них сигнальный путь Wnt. Сигнальными путями называют сложные последовательности молекулярных реакций, которые распространяются по сигнальным белкам. Такие пути регулируют все стороны жизни клетки, в том числе деление, а также управляют общением клетки с ее соседями.

Wnt-путь как раз из тех, что регулируют эмбриональное развитие и дифференцировку клеток, то есть их постепенное превращение из стволовых в специализированные. Было известно, что от него зависит формирование осей в зародыше, однако у биологов, разумеется, здесь оставались вопросы к тому, как именно работает Wnt-путь, достаточно ли его одного, сработает ли он в искусственных условиях.

В статье в Nature говорится, что Wnt-сигнал вполне работает на лабораторном комке клеток и одного его вполне достаточно, чтобы у такого псевдозародыша появились перед, зад, верх, низ, право и лево. Их появление можно было отследить по активности генов в разных частях клеточного кластера: в его носовой части гены работали иначе, чем в хвостовой, и т. д. В частности, это было хорошо видно по Hox-генам, которые как раз создают план организма: в разных частях зародыша работают разные Hox-гены, благодаря которым на месте хвоста появляется хвост, а на месте лапы – лапа. Они подчиняются сигналам Wnt, и в псевдозародыше было как раз хорошо видно, как в разных его частях запускаются те ли иные Hox. Можно сказать, что псевдозародыш как бы перешел на следующую стадию развития – он стал так называемым гаструлоидом (то есть превратился в нечто, имитирующее стадию гаструлы в эмбриональном развитии).

При этом специализация частей тела не пошла дальше определенной точки, потому что, к примеру, чтобы начал формироваться зачаток головы, Wnt-путь должен замолчать. Кроме того, у гаструлоида никак не могла бы начать формироваться сложная архитектура предшественников разных тканей – одного только Wnt тут недостаточно. Но в любом случае авторы работы смогли прояснить роль одного из главнейших сигнальных путей, заодно поняли, что его можно изучать на зародышеподобных структурах, в буквальном смысле слепленных на лабораторном столе – возможно, дальнейшие эксперименты здесь помогут нам понять тайны некоторых врожденных патологий.

По материалам The Scientist.

Автор: Кирилл Стасевич





Ссылка на источник

Tags: исследования, наука, стволовые клетки, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “стволовые клетки” Tag

promo kabzon 13:57, вчера 1
Buy for 30 tokens
В Республике Башкортостан сохраняется дефицит иммуноглобулина человека против клещевого энцефалита. Об этом «ФВ» сообщила генеральный директор аптечной сети «Фармленд» Аделя Кальметьева. По данным регионального управления Роспотребнадзора, по состоянию на 16 июня в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 2 comments