В развивающемся эмбрионе и во время специализации стволовых клеток активность генов должна строго контролироваться (с помощью процесса, называемого эпигенетикой), чтобы правильные гены включались и выключались в нужное время и в нужных клетках. Одним из основных способов регулирования этого процесса является белковый комплекс Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2), который отключает гены до тех пор, пока они не понадобятся.
Из предыдущих исследований мы знаем, что PRC2 необходим для контроля активности генов во время развития плодовой мушки и мыши, но мы очень мало знаем о его роли в развитии человека или в специализации стволовых клеток.Как описано в журнале Cell Reports, исследователи использовали метод редактирования генов CRISPR для удаления PRC2 из эмбриональных стволовых клеток человека. Потеря PRC2 заставила клетки включить многие гены, которые обычно не активны в этих клетках.
Интересно, что набор включенных генов играет важную роль в формировании специализированных типов клеток в развивающемся эмбрионе. Это захватывающее открытие показывает, что одна из основных функций PRC2 состоит в том, чтобы держать эти определяющие идентичность гены выключенными на самых ранних стадиях развития человека, пока они не потребуются. Исследователи также обнаружили, что качество и стабильность эмбриональных стволовых клеток были скомпрометированы, когда набор генов был ошибочно включен.
Эти изменения привели к неспособности эмбриональных стволовых клеток, лишенных PRC2, правильно специализироваться на зрелых типах клеток.Доктор Питер Рагг-Ганн, старший автор исследовательской работы и руководитель исследовательской группы в Институте Бабрахама, объяснил: «Эта работа захватывающая, потому что она показывает, что активность генов контролируется такими же молекулярными переключателями в человеческом развитии, как и у других видов, таких как мухи. и мыши.
Мы также обнаружили специфические для человека различия в том, как эмбриональные стволовые клетки реагируют на неправильно регулируемые гены. Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на развитие нашего собственного вида и могут открыть новые способы превращения эмбриональных стволовых клеток в полезные клетки. типы, такие как сердце и поджелудочная железа, которые могут использоваться для терапии замещения клеток ».Это исследование финансировалось за счет грантов, предоставленных доктору Питеру Рагг-Ганну Wellcome Trust и Советом по медицинским исследованиям (MRC).
Институт Бабраама стратегически финансируется Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам (BBSRC).