Новости и мнения

Исследование: микроРНК, координаты ретровирусов для влияния на плюрипотентность

Удаление специфической miRNA из стволовых клеток может индуцировать экспрессию эндогенных ретровирусов, которые позволяют клеткам формировать внеэмбриональные линии.

Pluripotent stem cells are capable of generating all embryonic cell lineages but, until now, scientists could seldom manipulate induced pluripotent stem cells (iPSCs) and embryonic stem cells (ESCs) to generate extra-embryonic cell types, such as placental cells. Плюрипотентные стволовые клетки способны генерировать все линии эмбриональных клеток, но до сих пор ученые редко могли манипулировать индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPSCs) и эмбриональными стволовыми клетками (ESCs), чтобы генерировать экстраэмбриональные типы клеток, такие как плацентарные клетки. Исследование, опубликованное на этой неделе (12 января) в Science , теперь показало, что удаление одной конкретной микроРНК – miR-34a – из стволовой клетки может запустить молекулярный путь, который индуцирует эндогенные ретровирусы и, в то же время, позволяет iPSCs и ESCs последовательно формируют внеэмбриональные клетки в чашке.

Результаты показывают, что определенный класс некодирующих РНК работает совместно с латентными вирусными элементами генома, чтобы ограничить потенциал стволовых клеток, и что удаление ключевой miRNA может снять это ограничение – по крайней мере, in vitro.

«Сначала мы немного сомневались в наших выводах», – сказал соавтор Лин Хе , доцент кафедры биологии развития в Калифорнийском университете в Беркли. «В этом эксперименте мы окончательно показываем, что потомство [эмбриональных стволовых клеток] может переходить как в эмбриональные, так и в неэмбриональные линии. Это был довольно невероятный момент для нас, потому что мы на самом деле убедили себя, что этот вывод был реальным ».

Хотя стволовые клетки могут вызывать практически любой тип клеток внутри эмбриона, они обладают ограниченным потенциалом для образования внезародышевых типов клеток. Он и его коллеги пытались выяснить, как организм ограничивает потенциал iPSC и ESC.

Он и его коллеги подозревали, что микроРНК – небольшие некодирующие РНК, которые регулируют экспрессию генов – могут стать одной из частей головоломки, отчасти потому, что «было показано, что микроРНК играют важную роль практически во всех клеточных и молекулярных процессах, связанных с развитием и болезнями». она сказала.

Действительно, когда исследователи уничтожили miR-34a в мышиных стволовых клетках in vitro, они обнаружили, что это запускает странный молекулярный путь, который одновременно увеличивает экспрессию эндогенного ретровируса MERVL и позволяет стволовым клеткам, которые, как было показано, очень редко продуцируют экстра типы эмбриональных клеток для их последовательного производства, в большом количестве с большей эффективностью, чем существующие методы, такие как перенос ядер соматических клеток (SCNT).

Исследователи подозревают, что ген Gata2 , важная мишень miR-34a, играет важную роль как в увеличении экспрессии эндогенного ретровируса, так и в новооткрытом двунаправленном потенциале стволовых клеток. Действительно, когда команда сбила Gata2 в лаборатории, это не повлияло на ESC мыши дикого типа, но предотвратило экспрессию эндогенного ретровируса MERVL в ESC, в которых отсутствовал miR-34a.

«Это открывает много возможностей», – сказал он. «Мы определили новый путь, который регулирует плюрипотентность, и это только начало. Используя это в качестве отправной точки, мы сможем определить дополнительные компоненты на этом молекулярном пути ».

«В целом, это действительно хорошая работа», – сказал Роберт Блеллох , эксперт по ESC и miRNA в Университете Калифорнии в Сан-Франциско, который не принимал участия в исследовании.

Blelloch отметил, что предшествующая работа показала, что небольшое количество клеток независимо развивает потенциал для производства внезародышевых типов клеток, даже без генетических манипуляций, и что этот процесс ранее был связан с эндогенными ретровирусами. Настоящее исследование «показывает, что вы можете увеличить количество этих клеток, удалив miRNA [и], которые miRNAs стабилизируют плюрипотентное состояние», сказал он. «Возможно, с небольшими манипуляциями, мы могли бы расширить [наш] репертуар клеток».

YJ Choi et al ., « Дефицит микроРНК miR-34a увеличивает потенциал судьбы клеток в плюрипотентных стволовых клетках», Science, doi: 10.1126 / science.aag1927, 2017.

Обсуждение

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