Это немного похоже на то, как кто-то смотрит в зеркало, отражающееся в другом зеркале, поскольку одна новая жизнь развивается как эмбрион, способность производить следующее поколение жизни уже закладывается в этом эмбрионе. В ходе исследований, проведенных группами Вольфа Рейка и Питера Рагг-Ганна в рамках исследовательской программы по эпигенетике в Институте Бабрахама, были изучены ранние стадии развития клеток, называемых первичными зародышевыми клетками, и разработаны стратегии создания этих клеток в лаборатории. Изначальные половые клетки дают начало сперматозоидам или яйцеклеткам и у человека уже присутствуют в эмбрионах на второй неделе развития.
Как сообщалось в последнем выпуске журнала Developmental Cell, исследователи разработали метод создания «двойников» первичных зародышевых клеток, чтобы детально изучить происходящее на эпигенетическом уровне, сравнивая то, что происходит в клетках мышей и людей. Эпигенетика относится к обратимым модификациям ДНК, которые не влияют на последовательность ДНК, но изменяют способ считывания генов.
Конкретный образец эпигенетических меток в типе клеток определяет идентичность, и этот эпигенетический контроль жизненно важен для того, что отличает наши клетки, например, клетку кожи от клетки печени, когда все они содержат одни и те же генетические инструкции.Развитие первичных половых клеток характеризуется широко распространенным эпигенетическим ремоделированием.
Этим клеткам необходимо «забыть» свои собственные запрограммированные инструкции и создать чистый лист для того, чтобы заложить план сперматозоида или яйцеклетки.Создание и анализ точных «двойников» первичных половых клеток открыло окно для характеристики ранних стадий спецификации этих клеток и регуляции времени развития. Это понимание ранее было ограничено трудностью получения этих клеток из эмбрионов.
Генерация человеческих «двойников» первичных половых клеток также имеет важное значение для будущих исследований фертильности и анализа потенциальной трансгенерационной эпигенетической наследственности у людей.Как пояснил ведущий исследователь д-р Фердинанд фон Мейенн, постдокторант исследовательской программы по эпигенетике в Институте Бабрахама и первый автор статьи: «Наш метод устанавливает надежную систему, которая может быть использована для изучения ранних стадий эпигенетического репрограммирования в первобытном мире. клетки, подобные зародышевым клеткам, и то, как это регулируется при генерации репродуктивных клеток. Этот метод также обеспечивает экспериментальную систему для будущих исследований фертильности у людей. Наш параллельный анализ раскрывает динамику эпигенетического программирования, происходящего в развитии зародышевых клеток на одной основе. разрешение в клетках человека и мыши ».
Профессор Вольф Рейк, руководитель исследовательской программы эпигенетики, сказал: «Диаграмма различных сроков развития в ранних событиях репрограммирования, наблюдаемых в человеческих и мышиных клетках, дает первое механистическое понимание того, как эти события регулируются, что чрезвычайно интересно. Следующие шаги заключаются в том, чтобы зафиксировать, что происходит на более поздних стадиях развития первичных зародышевых клеток и связанных с ними эпигенетических событий. В частности, этот новый метод позволит нам ответить на вопросы, касающиеся эпигенетической наследственности между поколениями у людей ».