Pluripotentsete rakkude toetamine aja jooksul on arengu oluline tunnusjoon. Pluripotentsed rakud on tüvirakud, millest võivad areneda kõik teised rakud. Pluripotentsete tüvirakkude südameks kujunemise mõistmine võib aidata seda protsessi laboris korrata.
Iidne kala, mida nimetatakse elavaks fossiiliks, on aidanud teadlastel mõista tüvirakkude põhitõdesid. Teadlased aadressil Kopenhaageni Ülikool on avastanud, et koelakantkala sisaldab peamist geeni, mis reguleerib tüvirakke ja säilitab pluripotentsuse. aastal leiti, et see geen, mida inimestel ja hiirtel tuntakse OCT4 nime all, on asendatav koelakanti variandiga. hiire tüvirakud.
Koelakanti on nimetatud "elusa fossiiliks" ja see klassifitseeritakse imetajatest eraldi, kuna see arenes oma praegusele kujule umbes 400 miljonit aastat tagasi. See jäljendab esimesi loomi, kes siirduvad merelt maale, kuna sellel on jäsemeid meenutavad uimed.
Abiprofessor Molly Lowndes ütles: "Selle rakke uurides saate nii-öelda evolutsioonis tagasi minna."
Dotsent Woranop Sukparangsi jätkab: "Keskne tüvirakkude geenivõrku kontrolliv tegur asub koelakantis. See näitab, et võrk eksisteeris evolutsiooni alguses, potentsiaalselt juba 400 miljonit aastat tagasi.
Ph.D. üliõpilane Elena Morganti ütles: "Evolutsioonis tagasi liikumise ilu seisneb selles, et organismid muutuvad lihtsamaks. Näiteks on neil paljude versioonide asemel vaid üks koopia mõnest olulisest geenist. Nii saate tüvirakkude jaoks olulise eraldada ja kasutada seda tüvirakkude tassis kasvatamise parandamiseks.
Teadlased avastasid, et tüvirakkude võrgustik on palju vanem kui seni arvati ja seda võib leida väljasurnud liikidest. Samuti avastasid nad, kuidas evolutsioon muutis geenivõrku, et võimaldada pluripotentsed tüvirakud.
Uuriti üle 40 looma tüvirakkude geeni: kängurud, hiired ja haid. Loomad valiti nii, et nad esindaksid head läbilõiget peamistest evolutsioonilistest pöördepunktidest.
Uuring töötas tehisintellekti erinevate OCT4 valkude kolmemõõtmeliste mudelite loomiseks. Ekspertide sõnul on valgu üldine struktuur kogu evolutsiooni vältel säilinud. Kuigi nende valkude osad, mis on teadaolevalt tüvirakkude jaoks üliolulised, ei muutu, muudavad nende valkude liigispetsiifilised variatsioonid, mis ei tundu üksteisega seotud, nende orientatsiooni, mis võib mõjutada nende pluripotentsuse säilitamist.
Joshua Mark Brickman ütles, "See on põnev avastus evolutsiooni kohta, mis poleks olnud võimalik enne uute tehnoloogiate tulekut. Seda võib näha nutikalt mõtlemises evolutsioonina, me ei nokitse „mootoriga autos”, vaid saame mootorit ringi liigutada ja jõuülekannet täiustada, et näha, kas see paneb auto kiiremini liikuma.
Ajakirja viide:
- Sukparangsi, W., Morganti, E., Lowndes, M. et al. Selgroogsete OCT4 / POU5 funktsioonide evolutsiooniline päritolu toetab pluripotentsust. Nat Commun 13, 5537 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-32481-z
