В изучении, опубликованном 27 июня в Отчетах о Клетке, команде во главе с Томасом Рэндо, Мэриленд, врач философии, учитель невралгии и руководителя и неврологических наук Дел Ветеранов обслуживание невралгии Совокупности здравоохранения Пало-Альто, выяснил характерные различия в «автографах гистона» между стволовыми клетками от мышц молодых старых мышей и мышей. Команда кроме этого отличила различия подписи гистона между неподвижными и активными стволовыми клетками в мышцах молодых мышей.«Мы пробовали осознать обоих, как разные страны, в которых клетка находит себя, смогут быть выяснены маркировками на гистонах, окружающих ее ДНК, и отыскать объективный метод выяснить ‘возраст’ клетки», сообщил Рандо, что есть кроме этого директором Лабораторий Гленна Стэнфорда для заместителя директора и Биологии Старения Стэнфордского Центра на Долговечности.Тогда как все клетки в теле человека разделяют практически те же самые гены, эти клетки смогут столь различаться друг от друга, как нервная клетка от жировой клетки.
Это позвано тем, что лишь часть генов клетки в действительности «включена» – деятельно вовлеченный в производство одного либо другого белка. Мышечная клетка создаёт белки, каковые она применяет, дабы быть мышечной клеткой, клетка печени создаёт тех, ей необходимо, дабы быть клеткой печени и т.д.
Команда Рандо считает, что те же самые виды различий включения – выключения смогут отличить ветхие стволовые клетки от молодых стволовых клеток.В клетках человека ДНК, в которой отысканы гены, не плавает вольный в ядре клетки, но, скорее упакована в белке «шелуха», названная гистонами. Химические отметки на гистонах, каковые вкладывают в ножны отечественную хромосомную ДНК в ядре каждой клетки, действуют как «остановка» и «идут» транспортные сигналы.
Эти сигналы говорят сложное молекулярное оборудование, которое переводит инструкции генов на сравнительно не так давно произведенные белки, какие конкретно гены прочесть и каковые пропустить.В 2005 Rando и его сотрудники опубликовали изучение, по собственной природе показывающее, что стволовые клетки в нескольких тканях более ветхих мышей, включая мышцу, казалось, действовали моложе по окончании продолженного действия крови младших мышей. Их возможность разделиться, дифференцируйте и повторно населите ткани, что, в большинстве случаев, значительно уменьшается с продвигающимся возрастом организма, напомненные те из их сотрудников стволовой клетки у младших животных.
Это конечно стало причиной любопытству о совершенно верно, что, оказывается, в клетке омолаживает его, сообщил Рандо. Одно возможное место, дабы искать ответ было гистонами, дабы видеть, имели возможность ли бы трансформации в примерах химических отметок на них раскрыть какие-либо секреты на клеточном уровне, процесса старения все мы испытываем – и, быть может, имело возможность ли бы быть что-либо, что мы можем делать с этим.
Рандо и его коллеги кроме этого желали определить больше о том, какие конкретно виды различия в этих примерах сопровождают переход клетки от одного уровня активности до другого.Дабы сделать это, Rando и его команда взглянуть на спутниковые клетки, серьёзный класс стволовых клеток, каковые помогают запасной армией возможно новой мышечной ткани. При обычных событиях эти достаточно редкие стволовые клетки сидят нормально смежные с мышечными волокнами. Но некий сигнал, обеспеченный мускульной травмой либо вырождением, побуждает спутниковые клетки затевать делиться и после этого интегрировать себя в поврежденные волокна, восстанавливая мышечную ткань.
Следователи представили маркировки гистона мышей, каковые так же ветхи, в годах мыши, как юные человеческие взрослые, и мыши, людским сотрудникам которых было бы 70 – 80 лет.Исследователи взяли спутниковые клетки и от здоровой и от травмированной мышечной ткани молодых мышей и от здоровой ткани ветхих мышей; извлеченный ДНК этих клеток с неповрежденными покрытиями гистона; и применяемые теговые антитела, предназначающиеся для разных видов отметок, дабы отыскать, какие конкретно пятна на тех гистонах сигнализировались либо с «остановкой» либо «идут» сигналы.«Спутниковые клетки смогут сидеть без дела для фактически целой жизни в состоянии спокойствия, не делая большой части ничего. Но они готовы преобразовать к активированному стране, когда они приобретают слово, что ткань испытывает недостаток в ремонте», сообщил Рандо. «Так, Вы имели возможность бы думать, что спутниковые клетки будут уже запрограммированы методом, что передает их лишь ‘зрелой мышечной клетке’ государство».
Исследователи ожидали, что в этих неподвижных стволовых клетках, гены, специфичные для других тканей как мозг и кожа, будут отмечены сигналами «остановки».Вместо этого они нашли в неподвижных спутниковых клетках забранный от младших мышей, обильных случаев, в которых гистоны около генов, в большинстве случаев резервируемых для других тканей, были отмечены и «остановкой» и «идут» сигналы, как гены, которые связаны с развитием к статусу зрелой мускулы, были.«Мы не искали это, и мы, само собой разумеется, не ожидали его», сообщил Рандо. «Мы полагали, что все гены мышц будут либо сбалансированы для деятельности – отмеченный и ‘на’ и ‘от’ сигналов – либо ‘на’, и что все другие гены были бы отключены.
Но в то время, когда Вы смотрите на эти спутниковые клетки методом, мы сделали, они кажутся готовыми стать всеми видами клеток. Это – тайна», сообщил он, предположив, что это имело возможность означать, что стволовые клетки, каковые, как думают, посвящали себя конкретному происхождению, смогут быть способны к становлению вторыми типами ткани всецело.«Быть может, их судьбы неизменно не запечатаны», сообщил он. «Дверь не закрыта.
Кто знает то, что имело возможность случиться, в случае если им дают верные сигналы?» Лаборатория Rando сейчас начинает контролировать это суждение.Необычно, активированные спутниковые клетки от травмированной мышечной ткани продемонстрировали намного больше сигналов «остановки», связанных с геном, чем сделал неподвижные. «В то время, когда клетка идет от неподвижного до активированного страны, Вы имели возможность бы ожидать видеть больше генов, отмеченных ‘на’ сигналах», сообщил Рандо. «Мы нашли противоположное. Главный пример, в то время, когда клетки становятся активированными, есть громадным повышением репрессивных отметок через геном.
По-видимому, это лишь в тогда, спутниковая клетка прилагает упрочнение, дабы отключить все его варианты немышц».Различия между неподвижными и активированными клетками, команда Рандо отыскала, отражены теми между молодыми и ветхими неподвижными спутниковыми клетками. «С возрастом в репрессивных маркерах имеется рост. Намного больше генов закрыто ‘от’ положения», сообщил он.
Значение этого еще не светло, сказал он. «В способной к подразделению клетке, в противоположность неделению, дифференцировал мышечные клетки, которыми смогут когда-нибудь стать активированные спутниковые клетки, возможно принципиально важно поддержать большой уровень репрессии с возрастом. Быть может, это повышение репрессии – собственного рода механизм подавления опухоли, держа стареющие спутниковые клетки – что, быть может, накопил кое-какие страшные мутации за годы и мимолётные месяцы – под контролем».Описание различий кодекса гистона между молодыми и ветхими клетками образовывает критерий, разрешающий следователям задать вопрос, какое из этих различий принципиально важно в старении и в омоложении, сообщил Рандо.«У нас еще нет ответов.
Но сейчас, в то время, когда мы знаем, какие конкретно виды трансформаций происходят как эти клетки возраст, мы можем задать вопрос, какое из этих трансформаций всецело изменяет себя, в то время, когда ветхая клетка возвращается к становлению юный клеткой» – как это, казалось, имел место, в то время, когда ткани более ветхих мышей были подвергнуты действию крови от младших мышей.Несколько Рандо сейчас сохраняет надежду контролировать, делают ли подписи, каковые они выяснили в спутниковых клетках, вывод к вторым видам взрослых стволовых клеток кроме этого.
Фонд Гленна и Национальные Университеты Здоровья (предоставляют P01 AG036695) финансировали изучение, ведущий создатель которого был постдокторским ученым Лин Лю, врачом философии, другие соавторы, все они Стэнфордские филиалы, были адъюнкт-доктором наук генетики Анн Брюне, врач философии; постдокторский ученый Том Чжан, врач философии; студент MD/PhD Грегори Чарвилл; и научные сотрудники Бернадетт Мари Сениза Юрго, Трипп Ливитт и Джонатан Ши.Информация об Отделе Стэнфордской Неврологических Наук и Медицины Невралгии, каковые кроме этого поддержали эту работу, дешева по http://neurology.stanford.edu/.