Odkryto "białko nieśmiertelności" komórek macierzystych

Zidentyfikowano enzym, który ułatwia chwyt histonowy genów komórek macierzystych, niezbędnych do utrzymania ich nieśmiertelności i wielofunkcyjności.

Naukowcy z University of Michigan (USA) odkryli białko odpowiedzialne za nieśmiertelność i „wieczną młodość” komórek macierzystych. Wiadomo, że potrafią przekształcać się w inne typy komórek lub mogą pozostać niezróżnicowane, mnożąc się, ale jednocześnie zachowując właściwość „wszechmocy”.

Oczywiście, w tym przypadku mówimy o wyborze jednego lub drugiego programu genetycznego. A najczęstszym sposobem zmiany programów genetycznych są manipulacje epigenetyczne (modyfikacja histonów, DNA itp.). Histony służą do pakowania DNA, a te jego części, które są ściśle upakowane, będą niedostępne dla enzymów syntetyzujących mRNA, czyli geny te będą ciche. Jeśli DNA jest wolne od histonów, to jego geny będą otwarte na współpracę z nimi.

Histony z kolei mogą zachowywać się inaczej w zależności od tego, jakie modyfikacje niosą. Jeśli grupy acetylowe są przyłączone do histonów, nie są w stanie ściśle oddziaływać ze sobą, a zatem DNA będzie otwarte na czynniki transkrypcyjne. W związku z tym enzymy acetylotransferazy histonowej, które dostarczają histonom grupy acetylowe, działają jako aktywatory DNA.

Jeśli komórka nie chce się różnicować i chce pozostać w macierzystej jednostce, musi utrzymać aktywność pewnego zestawu genów odpowiedzialnych za ten stan nieśmiertelności. Jak piszą badacze w czasopiśmie Cell Stem Cell, jedynym enzymem, który wykonuje tę pracę w komórkach macierzystych, jest białko Mof. Warto podkreślić, że naukowcy pracowali z pluripotentnymi embrionalnymi komórkami macierzystymi, które mogą przekształcić się w dowolną komórkę w organizmie. Mianowicie, histonowa acetylotransferaza Mof odpowiada za najbardziej ogólną niespecjalizację komórek macierzystych, za, że tak powiem, ich pierwotną nieśmiertelność.

Większość badań poświęcona jest realizacji konkretnego programu specjalizacji. Oznacza to, że naukowcy zazwyczaj dowiadują się, które epigenetyczne białka kontrolne odpowiadają za aktywację genów nabłonkowej, nerwowej lub innej ścieżki rozwojowej. W tym przypadku zrobiono odwrotnie: autorzy zasugerowali, że nieśmiertelność komórek macierzystych, podobnie jak ich różnicowanie, podlega pewnemu programowi. Gen kodujący Mof jest niezwykle konserwatywny, jego sekwencja jest taka sama u tak różnych organizmów, jak myszy i muszki owocowe, więc możemy założyć z dużym stopniem pewności, że u ludzi wygląda i działa tak samo, jak u innych zwierząt. Być może kontrolowanie tego genu pomoże w przyszłości tworzyć i utrzymywać linie indukowanych pluripotentnych komórek macierzystych, które są nadzieją medycyny regeneracyjnej.