Как кроветворные стволовые клетки сохраняют свою судьбу

Исследование биохимиков из Калифорнийского университета в Риверсайде раскрывает ключевой молекулярный механизм, позволяющий стволовым клеткам поддерживать свою идентичность при делении.

Ключевой игрок — комплекс CAF-1

• Белковый комплекс хроматин-ассемблирующий фактор-1 (CAF-1) отвечает за поддержание правильной организации хроматина (упаковки ДНК с белками) при каждом делении клетки.
• От этой организации зависит, какие участки генома остаются открытыми и доступными для считывания генов, а какие — плотно упакованными.

Эксперимент на кроветворных клетках

Учёные исследовали незрелые клетки крови мышей, которые могут либо самовозобновляться, либо превращаться в нейтрофилы (защитные клетки).

• Даже умеренное снижение уровня CAF-1 привело к тому, что клетки «забыли» свою идентичность.
• Клетки-предшественники нейтрофилов стали более пластичными и начали одновременно экспрессировать гены, характерные для других линий — эритроцитов и тромбоцитов.

Молекулярный механизм

• В норме CAF-1 сохраняет определённые участки генома компактными и недоступными для факторов транскрипции.
• При потере CAF-1 эти участки аномально открываются и привлекают фактор транскрипции ELF1, что, как показало исследование, играет ключевую роль в определении судьбы нескольких линий клеток крови.

Значение и перспективы

• CAF-1 действует как «хранитель» клеточной идентичности во время репликации ДНК.
• Этот механизм, вероятно, является общим для всех делящихся клеток в различных тканях (кишечник, кожа, костный мозг, мозг).
• Понимание того, как CAF-1 и другие молекулы поддерживают «ландшафт» генома, может привести к методам предсказуемого управления судьбой клеток.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.