مطالعه تنظیم کننده ها, تمایز سلولی را شناسایی می کند

CHAMPAIGN، IL – سلول های بنیادی جنینی و سایر سلول های پرتوان به سرعت تقسیم می شوند و این ظرفیت را دارند که تقریباً به هر نوع سلولی در بدن تبدیل شوند. دانشمندان مدت‌هاست که به دنبال درک سیگنال‌هایی بوده‌اند که سلول‌های بنیادی را وادار می‌کند تا پرتوانی را خاموش کرده و وضعیت عملکردی نهایی خود را اتخاذ کنند.

در مطالعه ای که در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، محققان گزارش می دهند که یک تنظیم کننده کلیدی این فرآیند را شناسایی کرده اند. آنها کشف کردند که مولکولی به نام BEND3 بیان صدها ژن مرتبط با تمایز را متوقف می کند و وضعیت سلول بنیادی سلول را حفظ می کند. تنها زمانی که BEND3 کاهش یابد، سلول ها می توانند شکل و عملکرد نهایی خود را اتخاذ کنند. هنگامی که آنها متمایز شدند، معمولاً از تکثیر فعال متوقف می شوند.

پروفسور سوپریا پراسانت، سرپرست این پژوهش، استاد سلول و زیست شناسی رشدی دانشگاه ایلینویز (U of I) گفت که یافته‌ها به درک رشد طبیعی مرتبط است و همچنین ممکن است در تحقیقات سرطان مفید باشد.

او گفت: «در بیشتر سرطان‌ها، سلول‌ها در حال گذر از این تکثیر افسارگسیخته هستند، زیرا تنظیم‌کننده‌های چرخه سلولی به درستی کار نمی‌کنند». «پیش‌آگهی چگونگی پاسخ سلول‌های سرطانی به درمان اغلب به وضعیت تمایز آن مربوط می‌شود. هرچه یک تومور متمایزتر باشد، پیش آگهی بهتر است.

پراسانت گفت، سلول های بنیادی این ظرفیت را دارند که تومور سرطانی را پس از کوچک شدن در طول درمان، دوباره جمع کنند. یافتن یک سوئیچ مولکولی که سلول‌های سرطانی را از تکثیر و تمایز دور کند، می‌تواند به درمان سرطان کمک کند.

آزمایشگاه پراسانت بر تنظیم کننده های چرخه سلولی تمرکز دارد. مطالعات اولیه او BEND3 را به عنوان یک بازیگر بالقوه مهم در سیستم شناسایی کرد. تیم او دریافت که وقتی BEND3 به مکان های استراتژیک در امتداد کروموزوم متصل می شود، بیان ده ها ژن را کاهش یا مسدود می کند. وقتی BEND3 برداشته شد، بیان ژن دوباره برگشت.

پراسانت گفت: “وقتی این مطالعات بیان ژن را انجام می دهید، می توانید ببینید که صدها ژن بالا می روند و صدها ژن پایین می آیند.” “اما واقعا این چه معنایی دارد؟”

در کار جدید، او و همکارانش دریافتند که بسیاری از ژن های سرکوب شده توسط BEND3 باعث تمایز سلولی می شوند. فردی کورنیاوان و نها چتلانگیا، دانشجویان فارغ التحصیل ایلینوی، کار را با محمد کامران، محقق فوق دکترا، با همکاری آزمایشگاه پروفسور سلول U of I و زیست شناسی رشدی Kannanganattu Prasanth و Mirit Aladjem، محقق ارشد در موسسه ملی سرطان موسسه ملی بهداشت، رهبری کردند.

پراسانت گفت: “پیوند BEND3 به این ژن ها، بیان آنها را مسدود می کند و از ورود سلول ها به حالت متمایز جلوگیری می کند.” “و لحظه ای که شما آن کنترل را حذف می کنید، سلول ها اکنون به سمت مسیر تمایز حرکت می کنند.”

BEND3 تنها تنظیم کننده مسیر تمایز سلولی نیست. پراسانت گفت که به بسیاری از تنظیم کننده های مولکولی دیگر این فرآیند متصل می شود و با آنها تعامل دارد. اما وجود یا عدم وجود آن برای تعیین سرنوشت سلول حیاتی به نظر می رسد، و آن را به هدفی جذاب برای مداخلات پزشکی بالقوه در زمانی که روند به هم می ریزد، تبدیل می کند.

در مقاله همراه منتشر شده در مجله Genes and Development، آزمایشگاه Prasanth و همکاران در مرکز سرطان Memorial Sloan Kettering بینش‌های ساختاری در مورد تنظیم ژن با واسطه BEND3 ارائه کردند.

مؤسسه ملی بهداشت، بنیاد ملی علوم و مرکز سرطان در ایلینوی از این تحقیق حمایت کردند.

– این بیانیه مطبوعاتی در ابتدا در وب سایت دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign منتشر شد