Ген Prkci помогает организовывать организмы и их органы
Ген Prkci может указывать клеткам правильное направление, согласно новому исследованию в журнале Developmental Biology.
В исследовании учёные, включая Ин Кён Ма из лаборатории Франчески Мариани в USC Stem Cell, продемонстрировали роль Prkci в организации клеток в шарики и трубочки во время раннего формирования эмбриона и органов.
В экспериментах исследователи использовали мышиные стволовые клетки для формирования так называемых эмбриоидных тел — кластеров клеток, имитирующих раннее развитие эмбрионов и органов в чашке Петри.
В этих эмбриоидных телах, как и в эмбрионах и органах, клетки самоорганизуются в слои ткани, называемые "эпителием", которые отделяют внутреннее пространство от внешнего. Для этого каждая клетка имеет "апикальную" сторону, предназначенную для выстилки развивающихся полостей и поверхностей, и "базальный" конец для соединения с соседними клетками. Без гена Prkci клетки не могут организоваться в правильном направлении от апикального к базальному полюсу — что известно как полярность — и полости в эмбриоидном теле не формируются.
Другие процессы, необходимые для формирования полостей эмбриоидных тел, такие как скорость пролиферации или гибели клеток, продолжались нормально в отсутствие Prkci, что дополнительно подчёркивает специфическое влияние гена именно на полярность.
Однако исследователи обнаружили, что могут восстановить нормальную полярность в клетках, лишённых Prkci, подмешав к ним равное количество нормальных клеток с функциональным Prkci. Это говорит о том, что клетки с Prkci посылают какой-то неизвестный молекулярный сигнал клеткам без Prkci, указывая им, в какую сторону повернуться.
"Наши выводы могут повлиять на тех, кто изучает эмбриональное и органное развитие, организацию и поддержание", — сказала старший автор Франческа Мариани. "Идентификация этого поляризующего сигнала могла бы помочь в разработке клинических стратегий для переориентации клеток, когда они теряют направление, как это часто происходит при раках, поражающих эпителий органов, таких как лёгкие, молочная железа и простата".