Ученые выяснили, что определяет судьбу стволовых клеток

Все стволовые клетки способны превращаться в любую клетку человеческого организма. Однако исследователи из Университета Копенгагена обнаружили, что стволовые клетки могут потерять такую способность благодаря особым белкам – факторам транскрипции. В течение 30 лет в молекулярной биологии существовало предположение, что факторы транскрипции определяют экспрессию генов, включая или выключая гены. Однако результаты нового исследования, опубликованного в журнале Nature, показывают нечто совершенно иное.

Оказывается, «…факторы транскрипции больше похожи на память клетки. До тех пор, пока факторы транскрипции связаны с геном, ген может быть прочитан (включен). Но клетка вдобавок принимает сигналы извне, которые также, по-видимому, определяют, включен ген или нет. Как только факторы транскрипции исчезают, клетка перестает развиваться в определенном направлении и решает вернуться к исходной точке», – объясняет Джош Брикман, один из авторов проекта.

Исследователи разработали модель стволовых клеток с целью имитации реакции клетки на передачу сигналов и использовали ее для того, чтобы определить точную последовательность событий, связанных с включением и выключением гена в ответ на сигнал в стволовых клетках. 

Выяснилось, что факторы транскрипции все еще являются ключевым сигналом, но они не управляют процессом, как считалось раньше. Как только факторы подействовали, ген может быть прочитан, и они остаются там еще на некоторое время после того, как ген читается. Но как только факторы покидают это место, ген уже не может быть прочитан. 

Это открытие изменяет фундаментальные предположения в молекулярной биологии. Полученные результаты особенно важны для исследователей, работающих над регенерацией поврежденной ткани и биологией рака. Они дают новое понимание того, как клетки развиваются, как их пути развития определяют, когда клетки изменятся и когда достигается точка невозврата.