У человеческих эмбриональных стволовых клеток есть замечательная собственность, что они могут сформировать все типы клетки человека. Ученые во всем мире изучают эти клетки, чтобы быть в состоянии использовать их для медицинского применения в будущем. Много факторов требуются для стволовых клеток держать свое специальное государство среди других использование коммуникационных путей клетки.Коммуникация клетки имеет ключевое значение в многоклеточных организмах.
Например, скоординированное развитие тканей в эмбрионе, чтобы стать любым определенным органом требует, чтобы клетки получили сигналы и ответили соответственно. Если будут ошибки в сигналах, клетка ответит по-другому, возможно приводя к болезням, таким как рак. Коммуникационные сигналы, которые используются в hESCs, активируют цепь реакций (названный путем внеклеточной отрегулированной киназы (ERK)) в каждой клетке, заставляя клетку ответить, активируя генетическую информацию.Ученые из СТЕКЛА и MPIMG учились, какая генетическая информация активирована в клетке, и таким образом обнаружила сеть для молекулярной коммуникации в hESCs.
Они нанесли на карту взаимодействия киназы через весь геном и обнаружили, что ERK2, белок, который принадлежит ERK сигнальная семья, предназначается для важных мест, таких как некодирование генов и гистонов, клеточного цикла, метаболизма и также определенных для стволовой клетки генов.Сигнальный путь ERK включает дополнительный белок, ELK1, который взаимодействует с ERK2, чтобы активировать генетическую информацию. Интересно, команда также обнаружила, что у ELK1 есть вторая, полностью противоположная функция. На геномных местах, которые не являются целью передачи сигналов ERK, ELK1 заставляет генетическую информацию замолчать, таким образом держа клетку в ее недифференцированном государстве.
Авторы предлагают модель, которая объединяет этот двунаправленный контроль, чтобы держать клетку в государстве стволовой клетки.Эти результаты особенно важны для исследования стволовых клеток, но они могли бы также помочь исследованию в других смежных областях.Первый автор доктор Джонатан Гоук от Стволовой клетки и Биологии Развития в СТЕКЛЕ сказал, «ERK, сигнальный путь много лет был известен, но это – первый раз, когда мы в состоянии видеть полный спектр ответа в геноме стволовых клеток. Мы нашли много биологических процессов, которые связаны с этим сигнальным путем, но мы также нашли новые и неожиданные образцы, такие как этот двойной способ ELK1.
Будет интересно видеть, как эта коммуникационная сеть изменяется в других клетках, тканях, или при болезни».«Замечательная особенность этого исследования, как информация была извлечена вычислительными средствами из экспериментальных данных», сказали профессор Мартин Вингрон от MPIMG и соавтор этого исследования.Профессор Ын Хуцк Хой добавил, «Это – важное исследование, потому что оно описывает сигнальные сети клетки и ее интеграцию в общую регулирующую сеть.
Понимание биологии эмбриональных стволовых клеток является первым шагом к пониманию возможностей и протестов стволовых клеток в будущем медицинском применении».