Когда яйцеклетка оплодотворена спермой, она начинает делиться на группу клеток, известных как бластоциста, ранняя стадия эмбриона. В этом шаре клеток некоторые клетки формируют внутреннюю клеточную массу – который будет развиваться в плод – и некоторая форма внешняя стена, которая становится плацентой. Клетки во внутренней клеточной массе ‘перезагружены’, чтобы стать стволовыми клетками – клетки, у которых есть потенциал, чтобы развиваться в любой тип клетки в теле.
Небольшое количество этих клеток становится исконными зародышевыми клетками (PGCs) – у них есть потенциал, чтобы стать зародышевыми клетками (сперма и яйцо), который в будущем передаст генетическую информацию потомков ее собственным потомкам.«Создание исконных зародышевых клеток – одно из самых ранних событий во время раннего развития млекопитающих», говорит доктор Наоко Ирие, первый автор статьи от Wellcome Trust / Институт Cancer Research U.K.
Гердон в Кембриджском университете. «Это – этап, нам удалось воссоздать стволовые клетки использования от мышей и крыс, но до сих пор немного исследований сделали этот систематически использующие человеческие стволовые клетки. Это подчеркнуло важные различия между развитием эмбриона в людях и грызунами, которые могут иметь в виду результаты у мышей, и крысы не могут непосредственно экстраполироваться людям».Профессор Сурэни в Институте Гердона, который привел исследование и его коллег, нашел, что ген, известный как SOX17, очень важен для направления человеческих стволовых клеток, чтобы стать PGCs (этап, известный как ‘спецификация’). Это было удивлением, поскольку мышь, эквивалентная из этого гена, не включена в процессе, предложив основное отличие между мышью и развитием человека.
SOX17, как ранее показывали, был вовлечен в направление стволовых клеток, чтобы стать эндокожными клетками, которые тогда развиваются в клетки включая тех для легкого, пищеварительного тракта и поджелудочной железы, но это – первый раз, когда это было замечено в спецификации PGC.Группа показала, что PGCs мог также быть сделан из повторно запрограммированных взрослых клеток, таких как клетки кожи, которые позволят расследования на определенных для пациента клетках к предвидению человеческой зародышевой линии, бесплодия и опухолей зародышевой клетки. Исследование также имеет потенциальные последствия для понимания процесса ‘эпигенетического’ наследования.
Ученые знали в течение некоторого времени, что наша среда – например, наша диета или курение привычек – могут затронуть наши гены посредством процесса, известного как methylation, посредством чего молекулы присоединяются к нашей ДНК, действуя как светорегуляторы, чтобы увеличить или уменьшить деятельность генов. Эти methylation образцы могут быть переданы потомкам.Профессор Сурэни и коллеги показали, что во время стадии технического задания PGC, программа начата, чтобы стереть эти methylation образцы, действуя как выключатель ‘сброса’. Однако следы этих образцов могли бы быть унаследованы – еще не ясно, почему это могло бы произойти.
«Зародышевые клетки ‘бессмертны’ в том смысле, что они обеспечивают устойчивую связь между всеми поколениями, неся генетическую информацию от одного поколения к следующему», добавляет профессор Сурэни. «Всестороннее стирание эпигенетической информации гарантирует, что большинство, если не все, эпигенетические мутации стерты, который способствует ‘омоложению’ происхождения и позволяет ему давать начало бесконечным поколениям. Эти механизмы представляют более широкий интерес к пониманию возрастных болезней, которые частично могли бы произойти из-за совокупных эпигенетических мутаций».