Epigenetics: آنچه که جنین می تواند ما را در مورد cell reprogramming

پروفسور ماریا-النا تورس-Padilla, مدیر موسسه اپی ژنتیک و سلول های بنیادی در هلمهولتز Zentrum München و همکار خود دکتر آدم برتون در حال انجام کار پیشگام در این زمینه است.

چرا ما می خواهیم به تغییر برنامه سلولهای?

Maria-Elena: شما می توانید تصور کنید که قادر به طور مصنوعی تولید سلول های است که می تواند توسعه را به هر نوع سلول? خواهد بود که واقعا فوق العاده! ما این توانایی را 'totipotency' و آن را به بالاترین سطح سلولی انعطاف پذیری است. هنگامی که شما فکر می کنم در مورد استفاده از سلول های سالم به جای سلول های بیمار به عنوان مثال در بازسازی و جایگزینی درمان شما نیاز به فکر می کنم در مورد چگونه برای تولید آن 'جدید' سلول های سالم است. برای که شما اغلب نیاز به تغییر برنامه' سلول های دیگر این بدان معناست که قادر به تغییر یک سلول به سلول نوع علاقه است.

در طبیعت برنامه ریزی مجدد سلولی اتفاق می افتد در اوایل جنین در لقاح. آن است که صرفا اپی ژنتیک روند پس از DNA محتوای جنین سلول ها تغییر نمی کند تنها ژن های آنها را بیان می کنیم. Epigenetics واسطه تغییرات در بیان ژن به معنی راه ژن های ما هستند 'خواندن' از ما ژنتیکی است که تا حد زیادی اعمال شده توسط کروماتین. کروماتین است که این ساختار است که در آن DNA یک سلول بسته بندی شده است به طوری که آن را مناسب می تواند به کوچک هسته یک سلول و heterochromatin اشاره به بخشی از DNA ما که محکم بسته بندی شده و در دسترس نیست.

Heterochromatin شناخته شده است به یک تنگنا برای مصنوعی cell reprogramming. در جنین با این حال روند cell reprogramming بسیار کارآمد و برخی از مردم حتی فکر می کنم که آن را 100 ٪ موثر است. ما می خواستم به درک چگونه جنین 'نگه می دارد heterochromatin در چک' به طوری که برنامه ریزی مجدد می تواند رخ دهد. اتخاذ استراتژی برای برنامه ریزی مجدد بر اساس دانش ما از چگونگی جنین می کند آن است که بسیار امیدوار کننده است. این استراتژی می تواند کمک به ما برای افزایش بهره وری از برنامه ریزی مجدد برای پزشکی احیا کننده - یک فرصت فوق العاده و اولویت های پژوهشی از سال آمده است.

چگونه جنین مقابله با heterochromatin?

آدم: Heterochromatin شدیدا تحت کنترل در جنین از اوایل. در یک مدل موش دیدیم که این هیستون* اصلاح H3K9me3 که کلاسیک نشانگر heterochromatin است در واقع در حال حاضر در جنین از اوایل. معمولا H3K9me3 ارتباط به شدت با خاموش کردن ژن به این معنی که این ژن نمی تواند 'خواندن' از آرایش ژنتیکی. با این حال مشاهده کردیم که در اوایل جنین این است که جای تعجب نیست که H3K9me3 سازگار با ژن بیان! یکی از یافته های مهم بود به کشف کنند که این آنزیم اضافه می کند که H3K9me3 خوانده شده را علامت به هیستون است مهار توسط a non-coding RNA که به معنی وجود یک روند فعال در اوایل جنین که خنثی ایجاد کاملا کاربردی heterochromatin. در سطح جهانی ما به این نتیجه رسیدند که heterochromatin در اوایل پستانداران جنين نابالغ است چرا که آن را انجام نمی آن معمول تابع. این است که احتمالا با توجه به عدم وجود بحرانی دیگر heterochromatic عوامل که ما در حال حاضر نیز در حال حاضر در حال بررسی است.

چگونه می توانیم با استفاده از این دانش جدید به صورت مصنوعی cell reprogramming?

Maria-Elena: اساسا چه کار ما اسناد و مدارک است که یک راه بالقوه برای 'تنظیم' پایین heterochromatin. این یافته ها ما را با عواملی که ما می توانیم دستکاری برای ساخت سلول مصنوعی reprogramming کارآمد تر و رسیدن به بالاتر همراه نرخ تبدیل. کلید take-صفحه اصلی پیام این است که ما می توانند یاد بگیرند از اپی ژنتیک بازسازی رخ می دهد که در طول فرایند طبیعی از برنامه ریزی مجدد در جنین در لقاح و می تواند در انتقال این دانش برای بهبود در حال حاضر ناکارآمد مصنوعی reprogramming استراتژی. در واقع یادگیری درس از جنین را قادر خواهد ساخت کارآمد تر و به موقع نسل با کیفیت بالا به طور کامل برنامه ریزی سلول های بنیادی که در حال حیاتی برای اجرای کامل پزشکی بازساختی روش در درمانگاه.

*هیستونها در حال اساسی پروتئین است که مهم هستند برای بسته بندی DNA به کروماتین. DNA پیچد اطراف یک هیستون octamer و این ساختار شناخته شده است به عنوان nucleosome. به طور کلی کروماتین متشکل از آرایه ای از nucleosomes و در زیر میکروسکوپ این ساختار به نظر می رسد مانند دانه-در-یک-رشته.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.