Новости

 
29 июля 2019 г.

Клетки гидры на разных стадиях дифференцировки: окрашенные в зеленый — на ранних, в красный — на поздних, в оранжевый — на промежуточных. Цвет определяется экспрессией одного из двух генов, которые активируются в начале или в конце процесса.

Биологи построили карту всех стадий дифференцировки клеток обыкновенной гидры (Hydra vulgaris). Они отследили траектории развития предшественников нейронов, мышц и других клеток и получили подробные сведения об устройстве нервной системы этого организма. Эти данные помогут лучше понять механизмы регенерации различных тканей и эволюцию нервных систем. Статья об исследовании опубликована в Science.

Пресноводное кишечнополостное гидра получило свое название от мифической Лернейской гидры, чьи головы отрастали после того, как их отрубали. Этот полип умеет регенерировать даже лучше своей несуществующей тезки и после разрезания способен отращивать не только верхнюю часть тела, но и нижнюю. Гидра делает это за счет всех трех имеющихся у нее линий стволовых клеток: эктодермальной, энтодермальной и интерстициальной. Более того, и цельные гидры постоянно обновляют свое тело и делают это настолько эффективно, что потенциально бессмертны. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе такой выдающейся способности к восстановлению, во многом неясны.

Ученые из нескольких американских исследовательских организаций во главе с Селиной Джулиано из Калифорнийского университета в Дэвисе секвенировали РНК 24 985 клеток обыкновенной гидры (транскриптом каждой клетки анализировали отдельно). Клетки принадлежали взрослым полипам, которым при жизни не наносили крупных повреждений — то есть регенерация у них шла в обычном, не экстренном режиме. Особое внимание уделили нервной системе.

Исследователи отмечали, какие гены часто экспрессируются одновременно, и на основании этого делили клетки гидры на группы. Также они искали регуляторные последовательности, управляющие экспрессией нескольких генов сразу. Они, предположительно, определяют стадию дифференцировки клеток и в целом траекторию этой дифференцировки (то есть клеткам какого типа даст начало та или иная стволовая).

Группы клеток обыкновенной гидры в соответствии с особенностями экспрессии генов в них

Авторы нашли несколько генов (одни из наиболее важных — Hy-icell1 и HvSoxC), которые помогут в будущем визуализировать интерстициальные стволовые клетки, находящиеся на определенных стадиях дифференцировки, и прицельно изучать молекулярные процессы, сопутствующие дифференцировке, только в них. Также они выяснили, что нейроны и железистые клетки (выделяют пищеварительные ферменты) гидры имеют общего предшественника и он относится к интерстициальным стволовым клеткам. Этот предшественник, в свою очередь, происходит от клетки, дающей начало и предшественникам стрекательных клеток — нематоцитов.

Нейроны обыкновенной гидры, как выяснилось, можно поделить на 12 групп в зависимости от того, какие гены в них экспрессируются. Они также отличаются положением в теле животного. Зная, какие особенности работы генов присущи клеткам каждой группы, исследователи смогут управлять их численностью. А поскольку нервная система кишечнополостных и нервная система человека, вероятно, произошли независимо друг от друга, интересно выделить различия между ними.

Кроме того, авторы работы рассчитывают, что полученные ими данные о молекулярных особенностях каждого пути дифференцировки ускорят детализацию механизмов, лежащих в основе регенерации тканей у гидры. Их можно будет сравнить с тем, что известно о регенерации у людей и у популярного модельного объекта в биологии развития — шпорцевой лягушки Xenopus laevis. Ее головастики способны заново отрастить хвост, хрусталик или лапу.

Источник: N+1

Есть вопрос или комментарий?..


Ваше имя Электронная почта
Получать почтовые уведомления об ответах:

| Примечание. Сообщение появится на сайте после проверки модератором.


Вернуться в раздел Новости

Регистрация ЛСCRO Биоконсалтинг предлагает любые виды услуг по юридическому оформлению лекарственных средств на территории РФ....
Открыть раздел Регистрация ЛС
Подработка для студентов! Участие в медицинских-научных исследованиях. Исследования проводятся в течении 4-х дней (2+2 через 2 недели) (оплата от 3 000 рублей в день)....
Открыть раздел Вакансии
Политика в области качестваОсновная цель деятельности Общество с ограниченной ответственностью «Биоконсалтинг» (далее ООО «Биоконсалтинг») – проведение токсикологических,...
Открыть раздел Политика в области качества
The LineAct Platform