Gener bestemmer spesialiseringen av stamceller

Visse typer stamceller «velger» en persons spesialisering.

Organismens cellestrukturer eldes gradvis og dør, og erstattes av nye celler. Denne mekanismen er karakteristisk for nesten alle organer og vev. Strukturer fornyes takket være reserven av stamceller. Fem hundre milliarder nye blodceller dannes daglig i den voksne menneskekroppen: erytrocytter, lymfocytter, blodplater (blodplater).

Under blodcelledelingen fortsetter individuelle datterstrukturer å oppfylle stamcellenes rolle for å opprettholde antallet, og resten transformeres til blodceller. Denne transformasjonen skjer i stadier, og enhver primær stamcelle er i stand til å danne en blodcelle. Hva avhenger valget av celletransformasjon av, og har stamceller spesialisering?

Her er det viktig å analysere den "arvelige predisposisjonen" til visse strukturer. For hver enkelt celle er det derfor nødvendig å finne dens "forfedre" - det vil si tidligere celler og "tidligere tidligere celler": å sette sammen et såkalt cellulært "slektstre". For dette formålet, ved hjelp av genteknologiske metoder, settes en spesiell gentagg inn i cellulært DNA, noe som gjør det mulig å observere det videre i cellepopulasjonen. Og det skal ikke bare være en etikett, den skal modifiseres i hvert delingsstadium.

Forskere fra mange forskningslaboratorier, inkludert Massachusetts Institute of Technology, Dana-Farber Cancer Research Institute, etc., er interessert i slike prosjekter.

For en tid tilbake slo forskere fast at den naturlige genetiske markøren som kan skille mellom generasjoner av celler er mitokondrielt DNA. Mutasjoner forekommer ofte i det, og det er relativt enkelt å spore dem, i motsetning til DNAet i kjernen.

Til dags dato finnes det mange måter å observere en hvilken som helst struktur på. Forskere har allerede vært i stand til å bygge genealogiske lister over mange menneskelige blodceller. Det har blitt funnet at stamceller fra friske unge menn danner blodstrukturer med samme grad av spesialisering. Det finnes imidlertid også noen stamceller som foretrekker å danne én enkelt celletype – for eksempel kan det være røde blodceller eller eosinofiler. Denne preferansen er relativt stabil og går i arv gjennom generasjoner.

Hva skjer når aldersrelaterte endringer øker? Individuelle stamcellegrupper begynner å dominere over andre, noe som gradvis fører til en reduksjon i mangfoldet av vanlige cellegrupper. Den nøyaktige mekanismen bak dette fenomenet er ennå ikke fullt ut forstått.

Forskere har lært å spore den arvelige historien til cellestrukturer, for å legge merke til endringer i genaktivitet over generasjoner. Antagelig gjelder et slikt fenomen ikke bare for blodceller, men også for andre celler i menneskekroppen.

For generell informasjon om studien, se tidsskriftet Nature