Gen menentukan spesialisasi sel punca

Jenis sel punca tertentu "memilih" spesialisasi seseorang.

Struktur sel organisme secara bertahap menua dan mati, digantikan oleh sel-sel baru. Mekanisme ini merupakan karakteristik hampir semua organ dan jaringan. Struktur diperbarui, berkat cadangan sel induk. Lima ratus miliar sel darah baru terbentuk setiap hari dalam tubuh manusia dewasa: eritrosit, limfosit, trombosit (lempeng darah).

Selama proses pembelahan sel darah, struktur anakan terus menjalankan peran sel punca untuk mempertahankan jumlahnya, dan sisanya diubah menjadi sel darah. Transformasi ini terjadi secara bertahap, dan setiap sel punca primer mampu membentuk beberapa sel darah. Apa yang menentukan pilihan transformasi sel, dan apakah sel punca memiliki spesialisasi?

Di sini penting untuk menganalisis "kecenderungan turun-temurun" dari struktur tertentu. Jadi, untuk setiap sel individu perlu menemukan "nenek moyangnya" - yaitu, sel-sel sebelumnya dan "sel-sel sebelumnya": untuk menyusun apa yang disebut "pohon silsilah" seluler. Untuk tujuan ini, dengan menggunakan metode rekayasa genetika, tag gen khusus dimasukkan ke dalam DNA seluler, yang memungkinkan untuk mengamatinya lebih lanjut dalam populasi sel. Dan itu seharusnya tidak hanya menjadi label, itu harus dimodifikasi pada setiap tahap pembelahan.

Para ilmuwan dari banyak laboratorium penelitian, termasuk Institut Teknologi Massachusetts, Institut Penelitian Kanker Dana-Farber, dll., tertarik dengan proyek semacam itu.

Beberapa waktu lalu, para ilmuwan menetapkan bahwa penanda genetik alami yang dapat membedakan antargenerasi sel adalah DNA mitokondria. Mutasi sering terjadi di dalamnya, dan relatif mudah dilacak, tidak seperti DNA nukleus.

Hingga saat ini, ada banyak cara untuk mengamati satu struktur. Para peneliti telah mampu membangun daftar silsilah dari banyak sel darah manusia. Telah ditemukan bahwa sel punca dari laki-laki muda yang sehat membentuk struktur darah dengan tingkat spesialisasi yang sama. Namun, ada juga beberapa sel punca yang lebih suka membentuk satu jenis sel - misalnya, bisa jadi sel darah merah, atau eosinofil. Preferensi ini relatif stabil dan diwariskan dari generasi ke generasi.

Apa yang terjadi seiring bertambahnya perubahan terkait usia? Kelompok sel punca individual mulai mendominasi kelompok sel lainnya, yang secara bertahap menyebabkan penurunan keragaman kelompok sel umum. Mekanisme pasti dari fenomena ini belum sepenuhnya dipahami.

Para ilmuwan telah belajar melacak sejarah turun-temurun struktur sel, untuk mencatat perubahan aktivitas gen dari generasi ke generasi. Agaknya, fenomena semacam itu berlaku tidak hanya pada sel darah, tetapi juga pada sel-sel lain dalam tubuh manusia.

Untuk informasi umum tentang penelitian ini, lihat jurnal Nature