КЛЕТКИ НОВОЕ
Friday, January 25, 2013
Здравствуйте, science.
Good morning, afternoon, evening, science.
http://www.lifesciencestoday.ru/index.php/stvolovie-kletki/816
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130123133930.htm
Ретвовирус в геноме человека активен в плюрипотентных стволовых клетках
Согласно новому исследованию, опубликованному учеными Медицинской школы Университета
Массачусетса (University of Massachusetts Medical School) в журнале Retrovirology,
ретровирус HERV-H, внедрившийся в геном человека миллионы лет назад, может играть
важную роль в плюрипотентных стволовых клетках. Плюрипотентные стволовые клетки
способны дать начало клеткам всех типов тканей, включая клетки крови, головного
мозга и сердца. Это открытие, объясняющее, каким образом клетки сохраняют состояние
плюрипотентности и способность дифференцироваться, может иметь большое значение
для разработки методов лечения целого ряда заболеваний.
<<Группа эндогенных ретровирусов, называемых HERV-H, встречается в человеческих
эмбриональных стволовых клетках чрезвычайно часто>>, - говорит профессор молекулярной
медицины Джереми Любан (Jeremy Luban), MD, ведущий автор статьи об исследовании.
<<Фактически, HERV-H - один из наиболее часто экспрессирующихся генов плюрипотентных
стволовых клеток, и он не встречается в клетках других типов>>.
В своей статье профессор Любан и его коллеги приводят данные о том, что последовательности
РНК HERV-H составляют целых 2 процента всех РНК плюрипотентных стволовых клеток.
Последовательность РНК HERV-H контролируется теми же факторами, которые используются
для перепрограммирования клеток кожи в индуцированные плюрипотентные стволовые
клетки - открытие, удостоенное Нобелевской премии в области физиологии и медицины
за 2012 год.
<<Другими словами, HERV-H является новым маркером плюрипотентности клеток человека,
который может помочь в перепрограммировании клеток в индуцированные плюрипотентные
и изменить сегодняшние технологии>>, - считает доктор Любан.
При заражении клеток ретровирусом происходит внедрение его генов в хромосомную
ДНК клетки-хозяина. В результате клетка-хозяин считает вирусный геном частью
своей ДНК и начинает синтезировать белки, необходимые для сборки новых копий
вируса. А так как теперь ретровирус является частью генома клетки-хозяина, при
делении клетки вирус наследуется всеми дочерними клетками.
Считается, что в редких случаях ретровирусы могут инфицировать сперматозоиды
или яйцеклетки человека. Если это происходит и зараженный эмбрион выживает, ретровирус
может стать постоянной частью генома человека и передаваться из поколения в поколение.
Ученые подсчитали, что целых 8 процентов человеческого генома может состоять
из вымерших ретровирусов, оставшихся от инфицирования, произошедшего миллионы
лет назад. Однако, как считалось, эти последовательности ископаемых ретровирусов
не имеют заметного функционального значения.
<<Геном человека заполнен ретровирусной ДНК, считавшейся не более чем окаменелым
мусором>>, - говорит профессор Любан. <<Все чаще появляются свидетельства того,
что эти последовательности могут не быть мусором. Ведь они могут играть важную
роль в экспрессии генов>>.
Эксперт в области ВИЧ и других ретровирусов, профессор Любан пытается понять,
есть ли логическое объяснение тому, куда именно в обширный геном человека встраиваются
ретровирусы. Знание того, где ретровирусы могут атаковать хромосомную ДНК, может
привести к разработке лекарств, защищающих от инфекций, более эффективным методам
генной терапии или новым биомаркерам, способным предсказать, где ретровирус может
встроиться в геном.
Ученые установили, что последовательность HERV-H в геноме человека активна.
<<Эти последовательности не кодируют белки, потому что за миллионы лет сильно
разрушились, но они кодируют длинные некодирующие РНК>>, - поясняет доктор Любан.
В частности, последовательность HERV-H кодирует большое количество РНК в человеческих
эмбриональных стволовых клеток - и только в стволовых клетках. В целом по всему
геному человеку рассеяно более 1000 ретровирусных последовательностей HERV-H.
Кроме того, лаборатория Любана обнаружила высокие уровни кодируемых HERV-H РНК
в некоторых индуцированных плюрипотентных стволовых клетках. Другие iPS-клетки,
возможно, из линий, которые не были полностью перепрограммированы в плюрипотентное
состояние, имели более низкий уровень РНК HERV-H - еще одно свидетельство того,
что HERV-H может быть надежным маркером плюрипотентности.
Интересно, что гены HERV-H, экспрессирующиеся в человеческих плюрипотентных стволовых
клетках, можно найти только в геномах человека и шимпанзе, что указывает на то,
что HERV-H инфицировал предка человека относительно недавно.
<<Когда-то очень давно HERV-H был захватчиком нашего генома и, возможно, вызывал
заболевания, такие как СПИД или рак>>, - говорит доктор Любан. <<Теперь, кажется,
достигнуто своего рода перемирие. Более того, в один прекрасный день этот древний
захватчик может быть использован врачами для лечения широкого спектра заболеваний
с помощью стволовых клеток>>.
В ближайшем будущем профессор Любан и его коллеги собираются заняться выяснением
конкретных механизмов, с помощью которых HERV-H способствует плюрипотентности
клеток.
