Вчені відкрили унікальний механізм генетичної пам’яті: стовбурові клітини з організму віком майже мільярд років.
Міжнародна група дослідників здійснила винятковий науковий прорив, створивши функціональні стовбурові клітини миші за допомогою генетичних інструментів від одноклітинного організму – спільного предка до виникнення багатоклітинних форм життя. Результати експерименту опубліковано в науковому виданні Science Daily.
Дослідження провели науковці з Великої Британії та Гонконгу, які використали хоанофлагеляти – одноклітинні еукаріотичні організми з унікальними генетичними характеристиками. У геномі цих найдавніших організмів містяться версії генів Sox і POU, відповідальних за плюрипотентність – здатність клітин перетворюватися на будь-який тип клітин.
Професор Алекс де Мендоса з лондонського Університету королеви Марії підкреслив епохальність відкриття: «Ми спостерігали неймовірну безперервність генетичної функції впродовж майже мільярда років еволюції. Ключові гени формування стовбурових клітин могли виникнути набагато раніше від самих стовбурових клітин і слугувати еволюційним містком до багатоклітинного життя».
Методологія дослідження включала заміну наявного гена Sox2 у клітинах миші на ген Sox від хоанофлагелята, що призвело до перепрограмування клітини в плюрипотентну стовбурову клітину. Для верифікації результату науковці ввели трансформовані клітини в ембріон миші.
Отримана химера мала унікальні фізичні характеристики: плями чорного хутра та темний колір очей, що підтвердило успішність генетичного експерименту. Це доводить здатність стародавніх генів адаптуватися до ембріонального розвитку тварин.
Принципова відмінність хоанофлагелятів полягає в тому, що вони не мають стовбурових клітин, бувши одноклітинними організмами. Проте наявні в них гени, вірогідно, слугували для контролю базових клітинних процесів, які багатоклітинні організми згодом модифікували для створення складних біологічних структур.
Наукове значення дослідження виходить далеко за межі теоретичної біології. Отримані результати можуть мати вагоме практичне застосування в регенеративній медицині, зокрема для вдосконалення методик клітинного перепрограмування та оптимізації терапії стовбуровими клітинами.
Дослідження спростовує попередні уявлення про виключно тваринне походження генів плюрипотентності та відкриває принципово нове розуміння еволюційної генетики. Науковці продемонстрували глибинні механізми виникнення та трансформації життя на молекулярному рівні, розкриваючи захватну історію генетичної еволюції.
Раніше вчені зробили шкіру живої миші прозорою.