Мутантын үүдэл эсүүд хөгжлийн дүрмийг үл тоомсорлодог

Та бялуу хийж байна гэж төсөөлөөд үз дээ, гэхдээ давс нь дуусч байна. Орц дутуу байсан ч зуурсан гурил нь бялууны зуурмаг шиг хэвээр байгаа тул та зууханд хийж, энгийн бялуунд нэлээн ойрхон зүйл гарна гэж найдаж байна. Үүний оронд та цагийн дараа буцаж ирээд бүрэн болгосон стейк олно.

Энэ нь бодит онигоо мэт сонсогдож байгаа ч Гладстоны хүрээлэнгийн эрдэмтэд зөвхөн нэг генийг устгаснаар хулганы үүдэл эсийн аяганд ийм цочирдмоор өөрчлөлт гарсан нь зүрхний эс болох төлөвтэй үүдэл эсүүд гэнэт тархины эсийн урьдал гентэй төстэй болсон юм. Эрдэмтдийн санамсаргүй байдлаар хийсэн ажиглалт нь үүдэл эсүүд хэрхэн насанд хүрсэн эс болж хувирч, боловсорч гүйцсэн үедээ мөн чанараа хадгалж үлддэг талаар тэдний мэдэж байсан гэж бодож байсан зүйлээ баталж байна.

Гладстоны Зүрх судасны өвчин судлалын хүрээлэнгийн захирал, доктор, доктор Бенуа Бруно хэлэхдээ, "Энэ нь эсүүд зүрх, тархины эс болох замдаа орсны дараа тэдгээр нь хэвийн үйл ажиллагаагаа үргэлжлүүлэх үндсэн ойлголтуудыг үнэхээр сорьж байна" гэж Гладстоны зүрх судасны өвчин судлалын хүрээлэнгийн захирал, шинэ судалгааны ахлах зохиогч хэлэв. Байгаль.

Буцахгүй

Үр хөврөлийн үүдэл эсүүд нь плюрипотент бөгөөд тэдгээр нь бүрэн бүрэлдэн тогтсон насанд хүрсэн хүний ​​биеийн бүх төрлийн эсийг ялгах буюу хувиргах чадвартай. Гэвч үүдэл эсээс насанд хүрсэн хүний ​​эсийн төрлийг бий болгохын тулд олон алхам шаардлагатай. Жишээлбэл, зүрхний эс болох замдаа үр хөврөлийн үүдэл эсүүд нь хамгийн анхны үр хөврөлд байдаг гурван анхдагч эдүүдийн нэг болох мезодерм болон ялгардаг. Цаашид мезодерм эсүүд салаалж яс, булчин, цусны судас, зүрхний эсүүдийг үүсгэдэг.

Эдгээр замуудын аль нэгийг нь ялгаж эхэлмэгц эс нь өөр хувь заяаг сонгохоор эргэж чадахгүй гэдгийг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг.

"Эсийн хувь заяаны тухай ярьдаг бараг бүх эрдэмтэн судлаачид Уоддингтоны ландшафтын зургийг ашигладаг бөгөөд энэ нь эгц, тусдаа хөндийд уруудаж буй өөр өөр цанын налуу бүхий цанын бааз шиг харагддаг" гэж Виллиам Х. Залуу дарга Брунео хэлэв. Гладстоун дахь Зүрх судасны судалгааны чиглэлээр, Сан Францискогийн UC (UCSF) хүүхдийн эмч нарын профессор. "Хэрэв эс гүн хөндийд байвал огт өөр хөндий рүү үсрэх арга байхгүй."

Арваад жилийн өмнө Гладстоны ахлах судлаач Шинья Яманака, Анагаах ухааны доктор, доктор (PhD) насанд хүрэгчдийн бүрэн ялгаатай эсийг өдөөгдсөн плюрипотент үүдэл эс болгон хэрхэн дахин програмчилж болохыг олж мэдсэн. Хэдийгээр энэ нь эсүүдэд хөндийн хооронд үсрэх чадварыг өгөөгүй ч энэ нь ялгарах ландшафтын орой руу буцах цанаар гулгах шиг ажилладаг байв.

Түүнээс хойш бусад судлаачид химийн зөв дохиогоор зарим эсийг хөрш зэргэлдээх цанын замуудын хоорондох ойгоор дамжин өнгөрөх товчлол гэх мэт "шууд дахин программчлах" үйл явцаар хоорондоо нягт холбоотой төрөл болгон хувиргаж болохыг олж мэдсэн. Гэхдээ эдгээр тохиолдлын аль нь ч эсүүд эрс ялгаатай ялгах замуудын хооронд аяндаа үсэрч чадахгүй. Ялангуяа мезодерм эсүүд тархины эс, гэдэсний эс гэх мэт алс холын төрлүүдийн урьдал болж чадахгүй байв.

Гэсэн хэдий ч шинэ судалгаагаар Бруно болон түүний хамтрагчид Брахма хэмээх уураг байхгүй тохиолдолд зүрхний эсийн прекурсорууд шууд тархины эсийн урьдал болж хувирдаг болохыг харуулсан.

Гайхалтай ажиглалт

Судлаачид 2019 онд Брахма уураг нь зүрх үүсэхтэй холбоотой бусад молекулуудтай хамт ажилладаг болохыг олж мэдсэн тул зүрхний эсийг ялгахад гүйцэтгэх үүргийг судалж байжээ.

Хулганы үр хөврөлийн үүдэл эсийн аяганд тэд CRISPR геномыг засварлах аргыг ашигласан Brm генийг (Брахма уураг үүсгэдэг) унтраасан. Мөн тэд эсүүд зүрхний эсийн ердийн прекурсорууд болж ялгахаа больсныг анзаарсан.

“10 хоногийн дараа ялгарах хэвийн эсүүд хэмнэлээр цохилж байна; Тэд зүрхний эсүүд гэдэг нь тодорхой” гэж судалгааны анхны зохиогч, Брунео лабораторийн ажилтан, доктор Светансу Хота хэлэв. "Гэхдээ Брахмагүйгээр зүгээр л идэвхгүй эсийн масс байсан. Огт зодохгүй” гэж хэлсэн.

Нэмэлт дүн шинжилгээ хийсний дараа Бруногийн багийнхан эсүүд цохигдоогүй шалтгааныг Брахмаг устгаснаар зүрхний эсэд шаардлагатай генийг унтраагаад зогсохгүй тархины эсэд шаардлагатай генүүд идэвхжсэнтэй холбоотой болохыг ойлгов. Зүрхний урьдал эсүүд одоо тархины урьдал эсүүд байв.

Дараа нь судлаачид ялгах алхам бүрийг дагаж, эдгээр эсүүд хэзээ ч плюрипотент төлөвт буцаж ирдэггүйг гэнэт олж мэдсэн. Үүний оронд эсүүд үүдэл эсийн замуудын хооронд урьд өмнө ажиглагдаж байснаас хамаагүй том үсрэлт хийсэн.

"Бидний харсан зүйл бол Ваддингтон ландшафтын нэг хөндийд, тохиромжтой нөхцөлд байгаа эс нь оргил руу буцахгүйгээр өөр хөндий рүү үсэрч чадна" гэж Бруно хэлэв.

Өвчний тухай сургамж

Лабораторийн таваг болон бүхэл үр хөврөлийн эсийн орчин тэс өөр боловч судлаачдын ажиглалт нь эсийн эрүүл мэнд, өвчний талаар сургамжтай байдаг. Brm генийн мутаци нь төрөлхийн зүрхний өвчин, тархины үйл ажиллагаатай холбоотой хам шинжүүдтэй холбоотой байдаг. Мөн энэ ген нь хэд хэдэн хорт хавдар үүсгэдэг.

"Хэрэв Брахма-г устгаснаар мезодерм эсийг (зүрхний эсийн урьдал эсүүд гэх мэт) аяган дахь эктодерм эсүүд (тархины эсийн өмнөх эсүүд) болгон хувиргах боломжтой бол магадгүй Brm генийн мутаци нь хорт хавдрын зарим эсүүдэд генетикийн хөтөлбөрөө их хэмжээгээр өөрчлөх боломжийг олгодог." гэж Брунео хэлэв.

Судалгааны үндсэн түвшинд ч чухал ач холбогдолтой бөгөөд зүрхний дутагдал гэх мэт өвчний үед эсүүд шинж чанараа хэрхэн өөрчлөх, жишээлбэл, зүрхний шинэ эсийг өдөөх замаар нөхөн төлжих эмчилгээг хөгжүүлэхэд гэрэл тусгаж чадна гэж тэр нэмж хэлэв.

"Бидний судалгаагаар ялгах зам нь бидний бодож байснаас хамаагүй илүү төвөгтэй, эмзэг болохыг харуулж байна" гэж Бруно хэлэв. "Ялгаварлах замын талаар илүү сайн мэдлэгтэй байх нь төрөлхийн зүрхний болон бусад согогуудыг ойлгоход тусалдаг бөгөөд энэ нь зарим талаараа согогтой ялгах замаар үүсдэг."