Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Kunnen gedifferentieerde cellen klonen produceren door het potentieel te herwinnen om genen tot expressie te brengen die tot zwijgen zijn gebracht?

Het antwoord is het is ingewikkeld .

Hier is een uitsplitsing van de belangrijkste factoren:

* differentiatie omvat genuitschakeling: Wanneer cellen differentiëren, sluiten ze genen af die niet nodig zijn voor hun specifieke functie. Dit is een belangrijk onderdeel van het proces.

* omkeren van silencing is mogelijk maar uitdagend: Het is mogelijk om tot zwijgen gebrachte genen opnieuw te activeren, maar het is geen eenvoudig proces. Het vereist meestal:

* specifieke stimuli: Dit kunnen factoren zijn zoals groeifactoren, chemicaliën of omgevingssignalen.

* epigenetische wijzigingen: Dit zijn veranderingen in het DNA die de genetische sequentie niet veranderen, maar beïnvloeden hoe genen tot expressie worden gebracht. Methylering van DNA kan bijvoorbeeld genen tot zwijgen brengen.

* herprogrammeertechnieken: Technieken zoals nucleaire overdracht (gebruikt bij het klonen) of geïnduceerde pluripotente stamcel (iPSC) creatie vertrouwen op het manipuleren van de omgeving van de cel om differentiatie om te keren.

* Niet alle tot zwijgen gebrachte genen kunnen worden gereactiveerd: Sommige genen zijn onomkeerbaar tot zwijgen gebracht tijdens differentiatie, wat betekent dat ze niet kunnen worden weergegeven.

Daarom is het, hoewel het mogelijk is voor gedifferentieerde cellen om een potentieel terug te krijgen om tot zwijgen gebrachte genen tot expressie te brengen, geen gegarandeerde uitkomst en hangt het af van het specifieke celtype en de genen in kwestie.

Voorbeelden:

* Nucleaire overdracht: Dit houdt in dat de kern van een gedifferentieerde cel wordt gehaald en in een eiercel wordt geplaatst die zijn eigen kern heeft verwijderd. Dit kan soms leiden tot de ontwikkeling van een nieuw organisme, wat het potentieel van gedifferentieerde cellen aantoont om totipotentie te herwinnen (het vermogen om zich te ontwikkelen tot elk celtype).

* geïnduceerde pluripotente stamcellen (IPSC's): Deze worden gecreëerd door gedifferentieerde cellen terug te herprogrammeren in een pluripotente toestand. Dit wordt gedaan door specifieke genen te introduceren die normaal actief zijn in embryonale stamcellen. IPSC's hebben het potentieel om veel verschillende celtypen te worden, wat het potentieel aantoont voor het omkeren van differentiatie.

Conclusie: Hoewel het geen eenvoudig proces is, toont onderzoek aan dat gedifferentieerde cellen kunnen worden herprogrammeerd om tot expressie gebrachte genen onder specifieke omstandigheden tot expressie te brengen. Dit heeft belangrijke implicaties voor regeneratieve geneeskunde en ons begrip van het lot van het cellen.