تحدد الجينات تخصص الخلايا الجذعية

أنواع معينة من الخلايا الجذعية "تختار" تخصص الشخص.

الهياكل الخلوية للكائن الحي تدريجيا وتموت ، ويتم استبدالها بخلايا جديدة. هذه الآلية مميزة لجميع الأعضاء والأنسجة. يتم تجديد الهياكل ، بفضل احتياطي الخلايا الجذعية. تتشكل خمسمائة مليار خلايا دم جديدة يوميًا في جسم الإنسان البالغ: كريات الدم الحمراء ، والخلايا اللمفاوية ، والصفائح الدموية (ألواح الدم).

خلال عملية انقسام خلايا الدم ، تستمر هياكل الابنة الفردية في تحقيق دور الخلايا الجذعية للحفاظ على عددها ، ويتم تحويل الباقي إلى خلايا الدم. يحدث هذا التحول على مراحل ، وأي خلية جذعية أولية قادرة على تكوين بعض خلايا الدم. ما الذي يعتمد عليه اختيار تحول الخلية ، وهل تخصص الخلايا الجذعية؟

من المهم هنا تحليل "الاستعداد الوراثي" لبعض الهياكل. وبالتالي ، بالنسبة لكل خلية فردية ، من الضروري العثور على "أسلافها" - أي الخلايا السابقة و "الخلايا السابقة السابقة": لتجميع ما يسمى "شجرة الأنساب" الخلوية. لهذا الغرض ، باستخدام طرق الهندسة الوراثية ، يتم إدراج علامة الجينات الخاصة في الحمض النووي الخلوي ، مما يجعل من الممكن مراقبة ذلك في عدد الخلايا. ويجب ألا يكون مجرد ملصق ، يجب تعديله في كل مرحلة من مراحل التقسيم.

يهتم علماء العديد من مختبرات الأبحاث ، بما في ذلك معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ومعهد أبحاث السرطان في دانا فاربر ، وما إلى ذلك ، بمثل هذه المشاريع.

منذ بعض الوقت ، أثبت العلماء أن العلامة الوراثية الطبيعية التي يمكن أن تميز بين أجيال من الخلايا هي الحمض النووي للميتوكوندريا. تحدث الطفرات فيه بشكل متكرر ، ومن السهل نسبيًا تتبعها ، على عكس الحمض النووي للنواة.

حتى الآن ، هناك العديد من الطرق لمراقبة أي هيكل واحد. تمكن الباحثون بالفعل من بناء قوائم الأنساب للعديد من خلايا الدم البشرية. لقد وجد أن الخلايا الجذعية من الذكور الصغار الأصحاء تشكل هياكل دم مع نفس درجة التخصص. ومع ذلك ، هناك أيضًا بعض الخلايا الجذعية التي تفضل تشكيل نوع خلية واحدة - على سبيل المثال ، يمكن أن تكون خلايا الدم الحمراء ، أو الحمضات. هذا التفضيل مستقر نسبيا ويتم تمريره عبر الأجيال.

ماذا يحدث مع زيادة التغييرات المرتبطة بالعمر؟ تبدأ مجموعات الخلايا الجذعية الفردية في السائد على الآخرين ، مما يؤدي تدريجياً إلى انخفاض في تنوع مجموعات الخلايا الشائعة. الآلية الدقيقة لهذه الظاهرة لم يتم فهمها تمامًا بعد.

لقد تعلم العلماء تتبع التاريخ الوراثي للهياكل الخلوية ، ولاحظ تغييرات في نشاط الجينات على مر الأجيال. من المفترض أن مثل هذه الظاهرة قابلة للتطبيق ليس فقط على خلايا الدم ، ولكن أيضًا على خلايا أخرى من جسم الإنسان.

للحصول على معلومات عامة حول الدراسة ، انظر من مجلة Nature