Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Forskere oppdager en uventet innflytelse på å dele stamceller 'skjebne

Crossroads: Labor Pains of a New Worldview | FULL MOVIE (Juni 2019).

Anonim

Når de fleste celler deler seg, gjør de bare mer av seg selv. Men stamceller, som er ansvarlige for å reparere eller lage nytt vev, har valg: De kan generere flere stamceller eller skille seg i hudceller, leverceller eller nesten alle kroppens spesialiserte celletyper.

annonse


Som rapportert 3. februar i Science, har forskere ved The Rockefeller University oppdaget at denne viktige avgjørelsen kan hengive seg på hvorvidt små organlignende strukturer, organeller, deles opp riktig i delingsstamcellen.

"For at kroppens vev skal utvikle seg riktig og vedlikeholde seg, må fornyelse og differensiering nøye balanseres, sier seniorforfatter Elaine Fuchs, Rebecca C. Lancefield Professor og leder av Robin Chemers Neustein Laboratory of Mammal Cell Cell Biology and Development. "Våre eksperimenter foreslår en uventet rolle for posisjonering og arv av cellulære organeller, i dette tilfellet enzymfylte peroksisomer, for å kontrollere denne intrikate balansen."

En ujevn divisjon

Den ytre delen av huden, epidermis, gir en beskyttende barriere for kroppen, og stamceller bor dypt inne i den. Under utviklingen deler disse cellene seg slik at en fornyelse av stamcelledatter forblir innad mens den andre datteren skiller seg og beveger seg utover for å bli en del av epidermis ytre lag. Første forfatter Amma Asare, en kandidatstudent i laboratoriet, ønsket å vite hvordan hudceller først dukker opp og begynner denne overgangen.

Ser på å utvikle museskinn, utviklet Asare en tilnærming til å identifisere gener som bidrar til å styre balansen mellom nye celler som enten forblir stamme-like eller skille mellom. Et bestemt protein, Pex11b, fanget hennes oppmerksomhet. Det er knyttet til membranen som omgir peroxisomet, en organel som bidrar til å frigjøre energi fra mat.

Asare viste at proteinet ser ut til å fungere ved å sørge for at organellene er på de riktige stedene, slik at de kan deles mellom dattercellene. I celler som manglet Pex11b ble peroksisomer ikke delt opp jevnt - i noen tilfeller endte en dattercelle med alle peroxisomer og den andre fikk ikke noe i det hele tatt. Og for de cellene hvis peroksisomfordeling ble forstyrret, tok celledeling lenger, og den mitotiske spindelen, strukturen som separerer døtrenees genetiske materiale, ble ikke riktig justert.

Nettoresultatet av nedbrytende hudstamceller fra Pex11b, Asare funnet, var at færre datterceller kunne skille seg i modne hudceller.

En forsinkelse endrer skjebnen

Forskerne flyttet deretter peroxisomer rundt i cellen ved hjelp av en sofistikert laboratorieteknikk, og effekten var den samme. "Hvis peroxisomer er i feil posisjoner under celleoppdeling, uansett hvordan de kommer dit, som bremser prosessen, " sier Asare.

Effekten for hele organismen var dramatisk: Hvis peroksisomposisjonering ble forstyrret i stamceller, kunne musembryoen ikke lenger danne normal hud.

"Mens noen bevis allerede antydet at fordelingen av organeller, inkludert energiproducerende mitokondrier, kan påvirke utfallet av celledeling, har vi for første gang vist at dette fenomenet er avgjørende for riktig oppførsel av stamceller og dannelse av vevet, "sier Fuchs, som også er en Howard Hughes Medical Institute Investigator.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Rockefeller University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Amma Asare, John Levorse, Elaine Fuchs. Koble organell arv med mitose for å balansere vekst og differensiering . Science, 2017; 355 (6324): eaah4701 DOI: 10.1126 / science.aah4701