Интригующе, соединение по крайней мере одного набора аллелей, как наблюдали, совпало с критическим временем в жизни стволовой клетки: момент, когда это берет на себя обязательство развиваться в определенный тип клетки. Этот процесс называют дифференцированием.В работе, изданной сегодня в Стволовой клетке Клетки, команда исследователей во главе с профессором Дэвидом Л. Спектором в Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) показала, что две аллели Oct4, ген, важный в эмбриональных стволовых клетках, не объединились беспорядочно, никогда или поместили, но сделали так в пункте развития, в котором стволовые клетки начинают свое созревание в определенные типы клетки.
Спектор, наряду с Меган Хогэн, доктором философии, ведущим автором на новой бумаге, и коллегами, начал, наблюдая местоположение в ядре клетки различных генов, которые, как известно, были важны в стволовых клетках. «Мы исследовали сотни клеток, и мы сделали интересное и неожиданное открытие, что две аллели гена Oct4, за которым ухаживают к co-localize вместе приблизительно в 25% клеток», говорит Спектор. «Это было действительно неожиданно, но это – вид изображения, это стоит тысячу слов».Исследуя достаточно единственных клеток, чтобы удостовериться команда замечала, что широко распространенное явление не было никакой легкой задачей. «Это была большая работа, но я думаю в конце картины, которые выходят из него, истории, что мы вышли, если это, делают его стоящим того», говорят Хоган, недавний докторант в Spector Lab и теперь постдокторский следователь в Медицинской школе Айкана в Горе Синай.Чтобы выяснить, если то, что они видели, было физиологически важно, команда училась, могли ли бы они управлять выбором времени Oct4, соединяющегося во время дифференцирования.
Они использовали различные методы, чтобы заставить стволовые клетки дифференцироваться и нашли что, чем более быстро клетки дифференцировались, тем ранее соединение Oct4 произошло. «Это поддержало понятие, что это было потенциально очень увлекательным открытием», говорит Спектор.Чтобы подтвердить, что соединение Oct4 не было чем-то, что только произошло в культуре клеток тканей, команда тогда смотрела в эмбрионах мыши. «Соединение было равным или даже немного более частым, чем в культуре, и это было действительно утешительно и чрезвычайно убедительно нам, что есть физиологическое отношение к этому», говорит Спектор.Команда тогда хотела выяснить, могло ли бы аллельное соединение Oct4 играть роль в регулировании выражения гена, процесса, который в конечном счете приводит к производству белка OCT4. Поскольку аллелей Oct4 не выражают после того, как дифференцирование стволовой клетки начато, их данные предполагают, что соединение Oct4 происходит во время перехода гена от «на» «от» государства.
Один из ключевых вопросов, которым ответят в будущем исследовании, – то, почему аллели Oct4 объединяются. Спектор выдвигает гипотезу, что Oct4, будучи ключевым регулятором дифференцирования стволовой клетки, вероятно, придется пройти специальный шаг, изменяясь от «на» «от» государства.Хотя о типе соединения показанного аллелями Oct4 не сообщили ранее у млекопитающих, это подобно процессу, известному как трансперенос инфекции, который часто происходит у дрозофил. Кроме того, аллель Oct4, соединяющая общие черты выставок хромосомным взаимодействиям, наблюдаемым во время X деактиваций хромосомы в женских клетках, и во время V (D) J перекомбинация в клетках иммунной системы B, по словам Спектора.
Он предполагает, что такая хромосома и соединение аллели могут быть более распространены у млекопитающих, чем ранее мысль. «Можно было бы хотеть посмотреть на другие критические регуляторы клеточных или процессов развития, и могли бы быть другие случаи, где это также происходит», говорит он. Это могло привести к совершенно новому пути исследования, и Спектор и работа Хогана могли быть только началом.