تحدد الجينات تخصص الخلايا الجذعية

أنواع معينة من الخلايا الجذعية "تختار" تخصص الشخص.

تتقدم الهياكل الخلوية للكائن الحي تدريجيًا وتموت، لتحل محلها خلايا جديدة. هذه الآلية مميزة لجميع الأعضاء والأنسجة تقريبًا. يتم تجديد الهياكل بفضل احتياطي الخلايا الجذعية . تتشكل خمسمائة مليار خلية دم جديدة يوميًا في جسم الإنسان البالغ: كريات الدم الحمراء، والخلايا الليمفاوية، والصفائح الدموية (صفائح الدم).

أثناء عملية انقسام خلايا الدم، تستمر الهياكل الابنة الفردية في أداء دور الخلايا الجذعية للحفاظ على عددها، ويتحول الباقي إلى خلايا دم. ويحدث هذا التحول على مراحل، وأي خلية جذعية أولية قادرة على تكوين بعض خلايا الدم. على ماذا يعتمد اختيار التحول الخلوي، وهل للخلايا الجذعية تخصص؟

من المهم هنا تحليل "الاستعداد الوراثي" لبعض الهياكل. وبالتالي، من الضروري لكل خلية فردية العثور على "أسلافها" - أي الخلايا السابقة و"الخلايا السابقة السابقة": لتجميع ما يسمى "شجرة الأنساب" الخلوية. ولهذا الغرض، وباستخدام أساليب الهندسة الوراثية، يتم إدخال علامة جينية خاصة في الحمض النووي الخلوي، مما يجعل من الممكن مراقبتها بشكل أكبر في مجتمع الخلايا. ولا ينبغي أن تكون مجرد تسمية، بل ينبغي تعديلها في كل مرحلة من مراحل التقسيم.

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

منذ بعض الوقت، أثبت العلماء أن العلامة الجينية الطبيعية التي يمكنها التمييز بين أجيال الخلايا هي الحمض النووي للميتوكوندريا. وتحدث الطفرات فيه بشكل متكرر، ومن السهل نسبياً تتبعها، على عكس الحمض النووي للنواة.

حتى الآن، هناك طرق عديدة لمراقبة أي هيكل واحد. لقد تمكن الباحثون بالفعل من بناء قوائم الأنساب للعديد من خلايا الدم البشرية. لقد وجد أن الخلايا الجذعية من الذكور الشباب الأصحاء تشكل هياكل الدم بنفس الدرجة من التخصص. ومع ذلك، هناك أيضًا بعض الخلايا الجذعية التي تفضل تكوين نوع خلية واحدة - على سبيل المثال، يمكن أن تكون خلايا دم حمراء، أو حمضات. وهذا التفضيل مستقر نسبيًا وينتقل عبر الأجيال.

ماذا يحدث مع زيادة التغيرات المرتبطة بالعمر؟ تبدأ مجموعات الخلايا الجذعية الفردية في الهيمنة على المجموعات الأخرى، مما يؤدي تدريجيًا إلى انخفاض في تنوع مجموعات الخلايا المشتركة. الآلية الدقيقة لهذه الظاهرة ليست مفهومة تماما بعد.

لقد تعلم العلماء تتبع التاريخ الوراثي للهياكل الخلوية، وملاحظة التغيرات في نشاط الجينات على مر الأجيال. ومن المفترض أن هذه الظاهرة لا تنطبق فقط على خلايا الدم، ولكن أيضا على خلايا أخرى من الجسم البشري.

للحصول على معلومات عامة حول الدراسة، راجع مجلة الطبيعة