3
Мышь создана на основе гена, более древнего, чем жизнь животных | Паблико
5 подписчики

Мышь создана на основе гена, более древнего, чем жизнь животных


21 ноя 2024 · 08:55    

В ходе своего удивительного эксперимента ученые создали химерную мышь, клетки которой содержали ген, взятый из одноклеточных организмов — форм жизни, существовавших задолго до появления многоклеточных животных. Это открытие может коренным образом изменить наши представления о происхождении стволовых клеток и открыть новые горизонты в регенеративной медицине.



349d4940-0c57-4310-981a-068d4caef16b.jpeg 83.29 KB



Роль хоанофлагеллят в эволюции стволовых клеток

На протяжении веков ученые считали, что некоторые уникальные свойства, такие как плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться в любой тип клеток организма, присущи исключительно животным. Однако недавние исследования выявили неожиданный поворот в эволюции: оказалось, что одноклеточные микроорганизмы — хоанофлагелляты, считающиеся ближайшими предками многоклеточных животных, также обладают генами Sox и POU, которые обычно связывают с формированием стволовых клеток у животных.

Открытие этих генов у таких простых организмов, как хоанофлагелляты, свидетельствует о том, что основополагающие клеточные механизмы существовали задолго до возникновения многоклеточных животных. Это исследование полностью меняет наши представления о развитии стволовых клеток, предлагая новые гипотезы о происхождении плюрипотентности — ключевого явления в эволюции сложных организмов.

Древние гены для переосмысления современной биологии

Чтобы лучше понять роль этих генов в процессе плюрипотентности, исследователи провели смелый эксперимент. Они ввели гены Sox из хоанофлагеллят в клетки мыши, что позволило заменить гены Sox2, необходимые для создания стволовых клеток у млекопитающих. Это перепрограммирование привело к получению индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) из клеток мыши.

Затем, введя эти стволовые клетки в развивающийся эмбрион мыши, исследователи создали химеру — животное с генетически отличными клетками. Они получили живую, функциональную мышь, генетические характеристики которой включали как гены хоанофлагеллят, так и типичные мышиные гены. У этой химеры наблюдались такие признаки, как пятна на меху и темные глаза, что подтвердило влияние древних генов на развитие животного.

Этот эксперимент поражает простотой происхождения использованных генов, которые берут начало у одноклеточных организмов, существующих уже сотни миллионов лет. Он не только подтвердил наличие этих генов у хоанофлагеллят, но и позволил проследить их влияние на многоклеточный организм, такой как мышь. Исследователи подчеркивают функциональную преемственность этих механизмов на протяжении эволюции и демонстрируют, что гены предков, присутствующие в простых формах жизни, могут оказывать влияние на сложные клеточные процессы в более развитых организмах.



bl6gc6rutbyx8sqde411nxxinhr5gmr2.jpeg 46.46 KB



Глубокие последствия для медицины

Это открытие, подробно описанное в журнале Nature Communications, открывает новые горизонты в регенеративной медицине. Плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться в любой тип клеток организма, являются ключевым инструментом для лечения различных заболеваний, таких как нейродегенеративные болезни, травмы тканей и регенерация органов. Понимание эволюционных корней механизмов, управляющих плюрипотентностью, может революционизировать подход к манипулированию этими клетками и сделать возможным разработку новых методов лечения.

Исследователи полагают, что их исследование может вдохновить на новые подходы к улучшению методов перепрограммирования клеток. Используя гены предков, присутствующие в одноклеточных организмах, таких как хоанофлагелляты, можно разработать более эффективные способы индуцирования плюрипотентности и регенерации тканей. В конечном итоге эти открытия могут превратить экспериментальные методы лечения в доступные решения, открывая новые горизонты для восстановления тканей, создания искусственных органов и лечения серьезных заболеваний.

В ходе своего удивительного эксперимента ученые создали химерную мышь, клетки которой содержали ген, взятый из одноклеточных организмов — форм жизни, существовавших задолго до появления многоклеточных животных. Это открытие может коренным образом изменить наши представления о происхождении стволовых клеток и открыть новые горизонты в регенеративной медицине.



349d4940-0c57-4310-981a-068d4caef16b.jpeg 83.29 KB



Роль хоанофлагеллят в эволюции стволовых клеток

На протяжении веков ученые считали, что некоторые уникальные свойства, такие как плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться в любой тип клеток организма, присущи исключительно животным. Однако недавние исследования выявили неожиданный поворот в эволюции: оказалось, что одноклеточные микроорганизмы — хоанофлагелляты, считающиеся ближайшими предками многоклеточных животных, также обладают генами Sox и POU, которые обычно связывают с формированием стволовых клеток у животных.

Открытие этих генов у таких простых организмов, как хоанофлагелляты, свидетельствует о том, что основополагающие клеточные механизмы существовали задолго до возникновения многоклеточных животных. Это исследование полностью меняет наши представления о развитии стволовых клеток, предлагая новые гипотезы о происхождении плюрипотентности — ключевого явления в эволюции сложных организмов.

Древние гены для переосмысления современной биологии

Чтобы лучше понять роль этих генов в процессе плюрипотентности, исследователи провели смелый эксперимент. Они ввели гены Sox из хоанофлагеллят в клетки мыши, что позволило заменить гены Sox2, необходимые для создания стволовых клеток у млекопитающих. Это перепрограммирование привело к получению индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) из клеток мыши.

Затем, введя эти стволовые клетки в развивающийся эмбрион мыши, исследователи создали химеру — животное с генетически отличными клетками. Они получили живую, функциональную мышь, генетические характеристики которой включали как гены хоанофлагеллят, так и типичные мышиные гены. У этой химеры наблюдались такие признаки, как пятна на меху и темные глаза, что подтвердило влияние древних генов на развитие животного.

Этот эксперимент поражает простотой происхождения использованных генов, которые берут начало у одноклеточных организмов, существующих уже сотни миллионов лет. Он не только подтвердил наличие этих генов у хоанофлагеллят, но и позволил проследить их влияние на многоклеточный организм, такой как мышь. Исследователи подчеркивают функциональную преемственность этих механизмов на протяжении эволюции и демонстрируют, что гены предков, присутствующие в простых формах жизни, могут оказывать влияние на сложные клеточные процессы в более развитых организмах.



bl6gc6rutbyx8sqde411nxxinhr5gmr2.jpeg 46.46 KB



Глубокие последствия для медицины

Это открытие, подробно описанное в журнале Nature Communications, открывает новые горизонты в регенеративной медицине. Плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться в любой тип клеток организма, являются ключевым инструментом для лечения различных заболеваний, таких как нейродегенеративные болезни, травмы тканей и регенерация органов. Понимание эволюционных корней механизмов, управляющих плюрипотентностью, может революционизировать подход к манипулированию этими клетками и сделать возможным разработку новых методов лечения.

Исследователи полагают, что их исследование может вдохновить на новые подходы к улучшению методов перепрограммирования клеток. Используя гены предков, присутствующие в одноклеточных организмах, таких как хоанофлагелляты, можно разработать более эффективные способы индуцирования плюрипотентности и регенерации тканей. В конечном итоге эти открытия могут превратить экспериментальные методы лечения в доступные решения, открывая новые горизонты для восстановления тканей, создания искусственных органов и лечения серьезных заболеваний.

Читайте также

Комментарии 0

Войдите для комментирования
НОВОСТИ ПОИСК РЕКОМЕНД. НОВОЕ ЛУЧШЕЕ ПОДПИСКИ