28.08 - 14:47

Теломеры помогли мышиным клеткам остаться стволовыми


 

Испанские исследователи обнаружили белок, который не только отвечает за «молчание» теломерной ДНК, но и поддерживает клетки в стволовом состоянии. Когда его заблокировали, теломеры начали производить РНК, которая «закрыла» клеткам доступ ко множеству генов, и клетки перестали быть стволовыми. Работа опубликована в журнале eLife.

Теломеры, концевые участки хромосом, — это сложный комплекс из теломерной ДНК и связанных с ней белков. Основная задача этих белков — защищать теломерную ДНК от белков репарации ДНК, которые могут принять конец хромосомы за разрыв и начать его спешно «чинить». Кроме того, теломерные белки заставляют теломерную ДНК «молчать», то есть мешают считывать с нее информацию в виде РНК. Один из таких белков, TRF1, оказался очень важен для эмбриональных клеток. По крайней мере, известно, что нокаутные по нему мыши умирают на ранних этапах развития, а еще без него клетки невозможно репрограммировать, то есть перевести их из дифференцированного состояния в стволовое.

Стволовая клетка зародыша отличается от взрослой специализированной клетки, среди прочего, состоянием своей ДНК. В эмбриональной клетке большая часть ДНК развернута, а гены, расположенные на ней, открыты для считывания. В дифференцированных клетках, напротив, большая часть ДНК намотана на белки-гистоны, а гены, расположенные на ней, «молчат». В открытом доступе находится лишь малая часть генов, которые необходимы для выполнения ее функций. За сворачивание генов в клубки отвечают белки ремоделирования хроматина: они навешивают на гистоны метильные метки, что делает их более липкими для ДНК. В организме эти изменения обычно необратимы, но в лаборатории клетки можно репрограммировать, то есть раскрутить ДНК и тем самым вернуть клетку в стволовые состояние.

Группа ученых из Испанского национального центра по исследованию рака под руководством Розы Марион (Rosa Marión) решила выяснить, как связаны белок TRF1, «молчание» теломерной ДНК и стволовые свойства клеток. Для этого исследователи взяли репрограммированные клетки мышей и заблокировали в них производство TRF1. При этом в клетках по сравнению с контролем изменилась экспрессия более 800 генов. Это подтвердило подозрение ученых, что TRF1 участвует во множестве других внутриклеточных процессов, кроме защиты теломерной ДНК. Среди генов, на которые повлияло отсутствие TRF1, многие были связаны с дифференцировкой и ремоделированием хроматина.

Кроме того, в клетках снизилась экспрессия генов, которые поддерживают клетку в стволовом состоянии. Исследователи подсчитали количество метильных меток на разных участках генома и обнаружили, что множество меток появилось на «генах стволовости», а значит, их работу заблокировали комплексы перестройки хроматина.

Зато в отсутствие TRF1 выросла экспрессия РНК TERRA — это некодирующая РНК, которую клетка считывает с теломерной ДНК. Обычно TERRA в клетке немного, и она привлекает к себе белки ремоделирования хроматина, которые помогают свернуть теломерную ДНК. Ученые обнаружили, что без контроля TRF1 количество этой РНК существенно растет, и она связывается со множеством других генов в ядре. Это оказались те же самые гены, которые перестают работать, когда клетка теряет TRF1.

Исследователи предложили такую модель развития событий: когда работа белка TRF1 заблокирована, он перестает контролировать экспрессию теломерной ДНК. В ядре в больших количествах появляется РНК TERRA. Как правило, она привлекает к себе белки ремоделирования хроматина, чтобы заставить «молчать» теломерную ДНК. Но когда ее много, то она связывается с генами, обеспечивающими стволовые свойства клетки, и они тоже «замолкают». Поэтому клетка перестает быть стволовой и начинает дифференцировку. Таким образом, слаженная работа теломерной ДНК и белка RTF1 поддерживает клетки в стволовом состоянии.
Феномен, который исследовали испанские ученые — не самая известная функция теломер. Гораздо лучше изучена их связь со старением: например, укорочение теломер мешает клеткам делиться и сокращает срок жизни организма. А их общая длина помогает предсказать риск умереть, правда, иногда проигрывает другим маркерам биологического возраста.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:
20.11 - 14:31

Забудьте о каскаде и мелировании. Актуальные прически 2020, которые завершат образ дорогой женщины 

Одной из основных задач стилистики является правильное управление впечатлением от образа. А
Подробнее »»

20.11 - 13:44

Врачи подсказали, какие зубные пасты вызывают кариес

Некоторые пасты могут стать причиной кариеса
Подробнее »»

20.11 - 13:39

Чем обрабатывают магазинные овощи и фрукты и как с этим бороться

Сезон дач давно закрыт: до следующего лета мы вынуждены довольствоваться покупными дарами южных стран.
Подробнее »»

20.11 - 12:49

Растяжки на ногах: почему появляются и как от них избавиться

Любой женщине присуще желание выглядеть ничуть не хуже, а иногда даже и лучше, чем древнегреческая богиня Афродита.
Подробнее »»

20.11 - 12:41

Коноплянка отправился со сборной в Белград на матч против Сербии

Полузащитник не смог принять участие в поединке с Эстонией из-за болезни
Подробнее »»

20.11 - 11:46

Появление мушек в глазах может быть симптомом опасных нарушений в организме

Темные точки, время от времени возникающие перед глазами – так называемые мушки – в некоторых случаях оказываются симптомом опасных нарушений в организме. Например, могут указывать на гипертонию и глаукому.
Подробнее »»

20.11 - 11:36

Барселона хочет заполучить бразильского таланта стоимостью в 70 млн евро

Нападающий Фламенго заинтересовал многие ТОП-клубы Европы
Подробнее »»

20.11 - 10:33

Первая ракетка мира Надаль переиграл Циципаса на Итоговом турнире ATP

Испанский спортсмен сохраняет шансы на выход в полуфинал турнира, но при определенных условиях
Подробнее »»

20.11 - 09:31

Лидер сборной Сербии Тадич хочет отомстить Украине

Душан Тадич сомневается в выходе своей национальной команды на Евро-2020, но считает, что необходимо взять реванш у украинской команды
Подробнее »»

20.11 - 09:26

Зубной мост или имплантация? Что выбрать для преображения улыбки, объясняет эксперт

Люди, у которых нет подряд несколько зубов, каждый день решают много проблем – с жеванием, пищеварением, эстетикой.
Подробнее »»

20.11 - 08:47

Профилактика молочницы у женщин

Молочница – одно из самых распространенных заболеваний половой сферы у женщин.
Подробнее »»

20.11 - 08:28

Под Киевом поезд сбил юную девушку-боксера

Под Киевом поезд сбил юную девушку-боксера
Подробнее »»

20.11 - 07:43

Врач рассказал, что не рекомендуется делать сразу после прививки от гриппа

К осени 2019 года прививки от гриппа сделали почти 40% населения страны. Однако многие до сих пор задаются вопросам, что можно, а что нельзя делать сразу после вакцинации? Об ограничениях рассказала врач-терапевт Ирина Ярцева.
Подробнее »»

20.11 - 07:26

Звезды Наполи собирается покарать бунтовщиков вдвое урезав их зарплаты

Неаполитанский клуб готов к радикальным мерам, дабы приструнить недовольных футболистов
Подробнее »»

20.11 - 06:24

Украина – Сербия. Что говорили после матча

К вашему вниманию комментарии основных действующих лиц поединка, который проходил в столице Сербии – Белграде
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...