Ученые вырастили стволовые клетки мыши из гена возрастом почти миллиард лет
Международная команда ученых сообщила о беспрецедентном эксперименте по созданию функциональных стволовых клеток мыши при помощи генетических инструментов, полученных из одноклеточного организма, с которым у нас имеется общий предок, живший на Земле еще до появления многоклеточных организмов. Этот прорыв меняет представление биологов о генетических корнях стволовых клеток и открывает новые перспективы для эволюционных связей между животными и их дальними, одноклеточными предками.
Для создания стволовых клеток, из которых потом развились живые мыши, ученые из Великобритании и Гонконга использовали хоанофлагеллаты, одноклеточные организмы-эукариоты. В геноме этих близких родственников животных содержатся версии генов Sox и POU, отвечающих за плюрипотентность, то есть, возможность развития в клетки любого типа. Открытие биологов ставит под вопрос устоявшееся представление о том, что эти гены возникают исключительно у животных.
«Создав мышь при помощи молекулярных инструментов, полученных от наших одноклеточных родичей, мы наблюдали выдающуюся непрерывность функции на протяжении почти миллиарда лет эволюции, - сказал Алекс де Мендоса из лондонского Университета королевы Марии. - Это исследование предполагает, что ключевые гены, участвующие в формировании стволовых клеток, могли возникнуть намного раньше, чем сами стволовые клетки, и, вероятно, помогали прокладывать путь той многоклеточной жизни, которую мы видим сегодня».
В 2012 ногу японские ученые доказали возможность получения стволовых клеток из дифференцированных клеток с помощью всего четырех факторов, в том числе, генов Sox и POU. В новом исследовании гены Sox от хоанофлагеллата после введения в клетки мыши заменили имевшийся там ген Sox2 и привели к перепрограммирования клетки в плюрипотентную стволовую клетку, пишет Science Daily.
Для подтверждения эффективности перепрограммированных клеток их ввели в развивающийся эмбрион мыши. Полученная химера обладала физическими чертами донорского эмбриона и индуцированных в лаборатории стволовых клеток: пятнами черного меха, темным цветом глаз. Это доказывает, что древние гены играют ключевую роль в адаптации стволовых клеток к эмбриональному развитию животных.
«Хоанофлагеллаты не имеют стволовых клеток, это одноклеточные организмы, но у них есть эти гены, скорее всего, для управления основными клеточными процессами, которые многоклеточные организмы позже перенастроили для создания сложных тел», - сказал де Мендоса.