Jeden Tag Billionen von Blutzellen werden in unserem Körper gebildet : der Sauerstoff transportierenden roten Blutkörperchen zu den vielen Arten von weißen Blutkörperchen, die Krankheitserreger und Infektionen zu bekämpfen . All diese hoch spezialisierte Zellen von Blutstammzellen - einzigartige Zellen , die das Potential in allen Blutgruppen reifen müssen . Wie genau ist das Schicksal dieser Stammzellen reguliert? Vorläufige Ergebnisse aus der Forschung von Wissenschaftlern des Weizmann-Instituts und der Hebrew University durchgeführt beginnen, die herkömmliche Verständnis für die StammzellschicksalEntscheidungen kontrolliert neu zu gestalten , dank einer neuen Technik für die epigenetische Analysen haben sie entwickelt. Das Verständnis epigenetischer Mechanismen des Zellschicksals kann auf die Entschlüsselung der molekularen Mechanismen von vielen Krankheiten , einschließlich immunologischen Erkrankungen führen (außer Genetik Umwelteinflüsse ) , Anämie . Leukämie , Und viele mehr. Sie verleiht auch eine starke Unterstützung , um Erkenntnisse , dass Umweltfaktoren und Lebensstil spielen eine herausragende Rolle bei der Gestaltung unseres Schicksals .
Der Differenzierungsprozeß , bei dem - eine Stammzelle wird ein spezialisierter reifen Blutzelle- wird durch eine Kaskade von Ereignissen , in denen spezifische Gene sind "ein" und "aus" in einem stark reguliert und genaue Reihenfolge eingeschaltet gesteuert. Die Anweisungen für dieses Verfahren werden in der DNA selbst kurz regulatorische Sequenzen enthalten . Diese regulatorischen Regionen sind in der Regel in einem Zustand "geschlossen" - , um gegen ungerechtfertigte Aktivierung sicherzustellen - durch spezielle Proteine, sogenannte Histone maskiert. Für den Zugriff auf und "aktivieren" die Anweisungen , muss diese DNA -Maske durch epigenetische Modifikationen an den Histonen auf " geöffnet" werden , so dass der Code von der erforderlichen Maschinen gelesen werden.
Ein neues Papier in Science Dr. Ido Amit und David Lara - Astiaso der Abteilung Immunologie des Weizmann Instituts , zusammen mit Prof. Nir Friedman und Assaf Weiner von der Hebräischen Universität in Jerusalem veröffentlicht wurde, kartiert erstmals Histon- Dynamik während der Blut Entwicklung. "Die Ereignisse der Regulierung der Stammzellen Schicksal haben nach wie vor schwer , zu einem großen Teil aufgrund technischer Einschränkungen der Mess offenen oder geschlossenen Zustände während der Entwicklung ", sagt Amit . Aktuelle Techniken erfordern Abtastung Millionen Zellen detektieren zu können und epigenetische Zustand der Zelle genau zu analysieren ; die Zahl der Blutstammzellen ist bei weitem nicht diesen Betrag. Mit der Tatsache, dass jede Phase der Entwicklung ist ein flüchtiges Ereignis gekoppelt sind diese regulatorischen Regionen sehr schwierig zu beobachten . Jetzt mit dem neuen epigenetische Profiling-Technik entwickelten die Wissenschaftler , nur eine Handvoll von Zellen - so wenig wie 500 - abgetastet werden und genau analysiert. " Mit diesem leistungsstarken Ansatz ist es uns gelungen , die genauen DNA -Regulationssequenzen , sowie die verschiedenen regulatorischen Proteinen , die bei der Kontrolle der Stammzell Schicksal beteiligt sind, zu identifizieren - , Aufschluß über bisher unbekannte Teile des Grundprogramms des Lebens ", sagt Friedman.
Die Untersuchungen haben außerdem ergeben unerwartetes: Nicht weniger als 50 % dieser regulatorischen Sequenzen festgelegt und während der Zwischenstufen der Zellentwicklung eröffnet. Das bedeutet, dass die Epigenetik ist in den Stadien , in denen sie hatte gedacht , dass Zell Schicksal war bereits aktiv gesetzt . " Dies ändert sich unser ganzes Verständnis des Prozesses der BlutstammzellschicksalEntscheidungen ", sagt Lara - Astiaso , " was darauf hindeutet, dass der Prozess dynamischer und flexibler als bisher angenommen , was der Zelle etwas mehr Spielraum bei den späteren Phasen bei der Entscheidung , welche Art von Zelle zu schalten , falls seine Umstände ändern. "
Obwohl diese Forschung wurde am Mausblutstammzellendurchgeführt wurde, glauben die Wissenschaftler , dass der Mechanismus kann auch für andere Arten von Zellen zu halten. "Diese Forschung schafft eine Menge Aufregung im Feld, wie es die Grundlagen , um diese regulatorischen Elemente im Menschen studieren setzt ", so Weiner . Entdecken Sie die genaue regulatorische DNA-Sequenz steuern Stammzellen Schicksal , sowie das Verständnis ihres Mechanismus , halten Versprechen für die künftige Entwicklung der Diagnosewerkzeuge , personalisierter Medizin , potenzielle therapeutische und Ernährungsinterventionen und vielleicht sogar der regenerativen Medizin , in denen begangen Zellen umprogrammiert werden könnte und ihr volles Potenzial Stammzellen wieder zurück .