Большинство клеток в организме человека — это клетки крови, которые состоят из множества различных типов, которые непрерывно производятся в течение жизни организма. Это разнообразие необходимо для выполнения разнообразных функций, которые выполняет кровь, — транспорта кислорода, иммунной защиты или транспортировки питательных веществ и многих других. Все эти очень разные типы клеток имеют одного и того же предка, чьи потомки должны иметь разные судьбы.Кровных предков обычно называют гемопоэтическими стволовыми клетками; эти клетки классически определялись как особая категория мультипотентных клеток на вершине иерархии, которые могут дифференцироваться в клетки крови любого типа, следуя детерминированной программе.
Авторы использовали покадровую видеозапись в сочетании с молекулярным анализом отдельных клеток для пошагового изучения процесса и обнаружили, что решение судьбы не является уникальным запрограммированным событием, а является результатом очень динамичного процесса, состоящего из спонтанных флуктуаций и избирательная стабилизация альтернативных клеточных состояний.Весь процесс напоминает обучение методом проб и ошибок, в котором каждая клетка исследует — в своем собственном ритме и независимо от деления клетки — различные молекулярные возможности (то есть разные гены включаются или выключаются) до достижения стабильной комбинации активных генов. и соответствующая морфология.
Авторы заметили, что некоторые клетки, кажется, «колеблются» и меняют морфологию много раз, прежде чем достичь стабильного состояния.Мусси и его коллеги приходят к выводу, что мультипотентность не является признаком конкретной категории клеток, а является переходным состоянием, в которое могут переходить многие разные клетки, управляемые сложной сетью динамических молекулярных взаимодействий.