Новости и мнения

Гаплоидные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки мыши, которые содержат половину обычного числа хромосом, могут быть использованы для распутывания путей генов.

Исследователи создали эмбриональные стволовые клетки мыши, которые содержат только один набор хромосом, а не два, согласно исследованию, опубликованному сегодня (7 сентября) в Nature. Новые клетки могут быть использованы для более быстрого анализа генных сетей, участвующих в развитии млекопитающих.

«Это открывает возможность делать генетику в системах млекопитающих на более легкой основе, чем это было возможно ранее», – сказал Аллан Брэдли , генетик стволовых клеток в Wellcome Trust Sanger Institute, который не принимал участия в исследовании. «В системах млекопитающих вы имеете дело с диплоидным геномом, поэтому, когда вы сейчас имеете дело с гаплоидным геномом, это значительно улучшает способность проводить эксперименты».

«Введение случайных мутаций в геном и наблюдение за тем, как функционируют мутированные клетки, значительно улучшило наше понимание генных сетей у бактерий и дрожжей», – сказал Антон Вутц , ведущий автор статьи и ученый по изучению стволовых клеток в Wellcome Trust для исследований стволовых клеток в университете. Кембридж. Но в отличие от бактерий, мыши и другие млекопитающие имеют два набора хромосом во всех своих клетках (кроме гамет), поэтому случайное выбивание гена на одной хромосоме по-прежнему оставляет его функциональный аналог, затрудняя разделение функций гена. Для уничтожения обеих копий гена необходимы точечные мутации – более сложный процесс по сравнению со случайным мутагенезом.

«Если вы возьмете наши гаплоидные эмбриональные стволовые клетки и введете мутацию в ген, вы можете сразу оценить, что потеря функции гена делает с клеткой», – сказал Вутц.

Чтобы сделать гаплоидные стволовые клетки, Вутц и его коллега и Мартин Лееб стимулировали неоплодотворенные яйца, чтобы начать деление in vitro. В то время как многие клетки просто превращаются в диплоидию, не делясь на две клетки на финальной стадии деления клетки, небольшой процент остается гаплоидным, поскольку они делятся на многоклеточный эмбрион. Затем из этих клеток они получали гаплоидные бластоцисты, извлекали стволовые клетки из внутренней части эмбриона и выращивали их в культуре.

В качестве демонстрации того, как можно использовать эту технику, команда трансфицировала гаплоидные клеточные линии транспозоном и плазмидой, чтобы вызвать мутацию. Затем они помещают клетки в токсичный бульон, который обычно убивает клетки с функционирующими генами восстановления несоответствия. Через некоторое время несколько колоний стали устойчивыми к химическим веществам, и последующий анализ выявил две новые мутации, которые были ответственны.

Команда также ввела гаплоидные клетки обратно в эмбрионы мыши и произвела химерных животных, которые экспрессируют гаплоидные клеточные линии в их мехе и других частях тела. По словам Ватца, эмбрионы мышей можно использовать для изучения работы генных сетей во время развития млекопитающих.

Клетки все еще имели тенденцию возвращаться к своему естественному состоянию с наличием двух наборов хромосом, и по мере пассирования клеточных линий число диплоидных клеток имеет тенденцию к росту, сказал Вутц. Но с этим легко можно разобраться, сортируя клетки, окрашивая их хромосомы и затем подсчитывая количество в каждой клетке, добавил он.

Wutz, A., и Leeb, M. «Получение гаплоидных эмбриональных стволовых клеток из эмбрионов мыши», Nature , doi: 10.1038 / nature10448, 2011.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *