유전자는 줄기세포의 전문화를 결정한다
최근 리뷰 : 07.06.2024
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특정 유형의 줄기 세포는 개인의 전문 분야를 "선택"합니다.
유기체의 세포 구조는 점차적으로 노화되고 죽어 새로운 세포로 대체됩니다. 이 메커니즘은 거의 모든 기관과 조직의 특징입니다. 줄기 세포 의 보유 덕분에 구조가 재생됩니다 . 성인 인체에서는 매일 5000억 개의 새로운 혈액 세포(적혈구, 림프구, 혈소판(혈액판))가 형성됩니다.
혈액 세포 분열 과정에서 개별 딸 구조는 계속해서 줄기 세포의 역할을 수행하여 그 수를 유지하고 나머지는 혈액 세포로 변형됩니다. 이러한 변형은 단계적으로 발생하며 모든 일차 줄기 세포는 일부 혈액 세포를 형성할 수 있습니다. 세포 형질전환의 선택은 무엇에 달려 있으며, 줄기세포에는 전문화가 있나요?
여기서는 특정 구조의 "유전적 소인"을 분석하는 것이 중요합니다. 따라서 각 개별 셀에 대해 "조상", 즉 이전 셀과 "이전 이전 셀"을 찾아야 소위 셀룰러 "계보 트리"를 컴파일할 수 있습니다. 이를 위해 유전 공학 방법을 사용하여 특수 유전자 태그를 세포 DNA에 삽입하여 세포 집단에서 이를 추가로 관찰할 수 있습니다. 그리고 그것은 단지 라벨이 되어서는 안 되며, 분할의 각 단계에서 수정되어야 합니다.
MIT, Dana-Farber 암연구소 등 많은 연구실의 과학자들이 이러한 프로젝트에 관심을 갖고 있습니다.
얼마 전 과학자들은 세포 세대를 구별할 수 있는 천연 유전 표지가 미토콘드리아 DNA라는 사실을 확립했습니다. 여기에는 돌연변이가 자주 발생하며, 핵의 DNA와는 달리 추적이 비교적 쉽습니다.
현재까지 하나의 구조를 관찰하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 연구자들은 이미 많은 인간 혈액 세포의 계보 목록을 작성할 수 있었습니다. 건강한 젊은 남성의 줄기세포는 동일한 수준의 전문화된 혈액 구조를 형성하는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 단일 세포 유형(예: 적혈구 또는 호산구)을 형성하는 것을 선호하는 일부 줄기 세포도 있습니다. 이러한 선호는 상대적으로 안정적이며 여러 세대에 걸쳐 전달됩니다.
연령과 관련된 변화가 증가하면 어떤 일이 발생합니까? 개별 줄기세포 그룹이 다른 줄기세포 그룹보다 우세해지기 시작하면 공통 세포 그룹의 다양성이 점차 감소하게 됩니다. 이 현상의 정확한 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았습니다.
과학자들은 세포 구조의 유전사를 추적하고 세대에 따른 유전자 활동의 변화를 기록하는 방법을 배웠습니다. 아마도 이러한 현상은 혈액세포뿐만 아니라 인체의 다른 세포에도 적용될 수 있을 것이다.
연구에 대한 일반적인 정보는 Nature 저널을 참조하세요.