محققان از 1732 فاکتور رونویسی برای بدست آوردن 290 دستورالعمل جدید برای تمایز استفاده می کنند – ScienceDaily


سلول های بنیادی توانمند القایی (iPS) این امکان را دارند که به انواع مختلف سلول ها و بافت ها برای آزمایش دارو و درمان های جایگزینی سلول تبدیل شوند. با این حال ، “دستورالعمل های” این تبدیل اغلب پیچیده و پیاده سازی آنها دشوار است. محققان در مرکز درمان های احیا D کننده درسدن (CRTD) در TU درسدن ، دانشگاه هاروارد (ایالات متحده آمریکا) و دانشگاه بن راهی پیدا کرده اند که با استفاده از فاکتورهای رونویسی از جمله نورون ها ، بافت همبند و رگ های خونی. محققان می توانند از این منبع عامل رونویسی از طریق سازمان غیر دولتی Addgene استفاده کنند. نتایج قبلاً در ژورنال منتشر شده است بیوتکنولوژی طبیعی.

محققان از سلولهای بنیادی توانمند (iPS) ناشی از انسان استفاده کردند که توسط سلولهای بافت همبند در حالت نیمه جنینی دوباره برنامه ریزی شد. در اصل ، سلولهای iPS می توانند برای تولید انواع سلولهای متمایز از سلولهای عصبی گرفته تا سلولهای رگ خونی مورد استفاده قرار گیرند ، که هر دستور العمل به صورت جداگانه سازگار است. پروفسور دکتر Volker Busskamp ، که در کلینیک چشم و ImmunoSensation2 Cluster کار می کند ، توضیح می دهد: “بیشتر پروتکل های تمایز بسیار وقت گیر و پیچیده هستند. به دست آوردن انواع سلول های مختلف از iPS به طور همزمان و در یک فرهنگ واحد امکان پذیر نیست.” تعالی در دانشگاه بن ، فیزیک خوشه ای تعالی فیزیک زندگی (PoL) و CRTD در TU درسدن.

او به همراه تیمی از دانشگاه هاروارد ، TU درسدن و دانشگاه بن ، در صدد جایگزینی روش های پیچیده با “دستورالعمل های” ساده است. با استفاده از یک فرآیند غربالگری در مقیاس بزرگ ، محققان در مجموع 290 ​​پروتئین متصل به DNA یافتند که سلولهای بنیادی را به سرعت و به طور م repثر در سلولهای هدف دوباره برنامه ریزی می کنند. محققان توانستند ثابت کنند که در هر مورد فقط یک فاکتور رونویسی برای استخراج نورونهای متمایز ، بافت همبند ، رگهای خونی و سلولهای گلیایی از سلولهای بنیادی در مدت چهار روز کافی بود. نمونه های دوم نورون ها را به عنوان “مقره” می پوشانند.

صفحه توزیع ژنتیکی برای تمایز سلول های بنیادی

محققان با استفاده از روش های خودکار ، توالی DNA را برای فاکتور رونویسی مربوطه و سایر عناصر کنترل کننده در ژنوم سلول های بنیادی وارد کردند. فاکتورهای رونویسی را می توان با افزودن یک مولکول کوچک فعال کرد و در نتیجه برخی از سلولهای بنیادی تراریخته به سلولهای متمایز تبدیل می شوند. سپس با استفاده از مارکرهای سلولی می توان سلولهای بنیادی و سلولهای متمایز را از هم تفکیک و مرتب کرد. محققان سپس بررسی کردند که چه میزان فاکتور رونویسی خاصی در سلولهای تمایز یافته نسبت به سلولهای بنیادی وجود دارد. باسکامپ توضیح می دهد: “هرچه اختلاف بیشتر باشد ، فاکتور رونویسی مربوطه برای تبدیل iPS به سلولهای متفاوت از اهمیت بیشتری برخوردار است.”

این تیم از این روش برای آزمایش مجموع 1732 فاکتور رونویسی بالقوه در سه رده سلول بنیادی مختلف استفاده کرده است. محققان تاثیری بر روی 290 فاکتور رونویسی مختلف یافتند که باعث تبدیل iPS به سلولهای متمایز شد. این قلمرو جدید است ، زیرا این ویژگی برنامه نویسی iPS از 241 فاکتور رونویسی پیدا شده قبلاً ناشناخته بود. محققان با استفاده از نمونه نورون ها ، بافت همبند ، رگ های خونی و سلول های گلیایی آزمایش های مختلفی را انجام دادند تا نشان دهند سلول های تبدیل شده از نظر عملکرد عملکردی بسیار شبیه به سلول های بدن انسان هستند.

نتایج فرصت های جدیدی را در تحقیقات ایجاد می کند

باسکامپ می گوید: “مزیت فاکتورهای رونویسی مشخص شده این است که آنها قادرند iPS را به سرعت و به راحتی به سلولهای بدن تبدیل کنند و احتمالاً می توان از آنها برای تشکیل بافتهای پیچیده استفاده کرد.” آنچه هفته ها یا حتی ماه ها به طول انجامید اکنون در روزها اتفاق می افتد. به جای پروتکل های گران و وقت گیر ، یک فاکتور رونویسی تنها برای بازدیدهای مشخص شده در غربالگری انبوه کافی است.

پروفسور دکتر جورج ام. کلیسای دانشگاه هاروارد گفت: “این نتایج فرصت های جدیدی را ایجاد می کند.” “تنوع ، سادگی و سرعت برنامه نویسی سلول های بنیادی با استفاده از عوامل رونویسی امکان مطالعه سلول های بنیادی در مقیاس گسترده را فراهم می کند. در سراسر جهان ، 50 گروه دیگر در حال کار با خطوط قابل برنامه ریزی سلول های بنیادی و کتابخانه عوامل رونویسی هستند.” نویسندگان برجسته Alex HM Ng و Parastoo Khoshaklagh از دانشگاه هاروارد قبلاً شرکت راه اندازی GC Therapy را در کمبریج ، ایالات متحده تأسیس کرده اند که سلولهای بنیادی قابل برنامه ریزی را با فاکتورهای رونویسی سفارشی و یکپارچه فراهم می کند.

بوسکمپ گفت: “همکاری بین نهادهای تحقیقاتی مختلف بسیار موفقیت آمیز بوده است ، زیرا رشته های مختلف به خوبی مکمل و متصل شده اند.” اکنون محققان در سراسر جهان می توانند از منبع فاکتور رونویسی موجود در سازمان غیرانتفاعی Addgene استفاده کنند.

باسکامپ بعنوان یک متخصص در زمینه بیماریهای دژنراتیو شبکیه ، پتانسیل زیادی برای فناوری سلولهای بنیادی در چشم پزشکی می بیند. بوسکمپ می گوید: “برای بیماری هایی که شبکیه از بین می رود ، مانند تخریب ماکولای وابسته به سن (AMD) ، امید است که در برخی موارد بتوان جایگزین گیرنده های نوری آسیب دیده را با تبدیل iPS جایگزین کرد.” “تیم من در تلاش است تا به این هدف برسد.”

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه بن. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: hobobat-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*