Стовбурові клітини і генетика розвитку
Анотація
Розглянуто такі питання генетики розвитку як преформізм та епігенез, потенційна тотипотентність соматичних клітин організму, роль стовбурових клітин (СК) у диференціюванні, формуванні тканин і регенерації, гомеозисні гени, що контролюють ці процеси. Сигнально-регуляторні системи (Wnt-сигналінг та інші) беруть участь у реалізації потенційної здатності стовбурових і диференційованих клітин організму до зворотних переходів або перепрограмування з одних станів в інші. Універсальні властивості СК (здатність до самовідновлення шляхом поділу, диференціювання, трансдиференціювання та ін.) формувалися на ґрунті гомологічних генів простих організмів упродовж тривалої еволюції живих форм. Структурні, функціональні та регуляторні системи складних і простих організмів мають багато спільного, і, ймовірно, окремі їхні елементи можуть бути взаємозамінними. Реалізація цих функцій ґрунтується на використанні загальних сигнально-регуляторних шляхів, що контролюють універсальні функції клітини. Розглянуто конкретний приклад регуляції міогенного диференціювання в процесі ембріогенезу та тканинної регенерації.
Ключові слова: генетика розвитку, преформізм, епігенез, тотипотентність соматичних клітин, стовбурові клітини (СК), диференціювання, перепрограмування, ембріогенез, регенерація, гомеозисні гени, міогенез.
Посилання
Zhimulev I.F. Obshchaya i molecularnaya genetica. Novosibirsk: Sibirskoe Universitetskoe Izdatelstvo, 2003. 480 p. [in Rus-sian]
Repin V.S., Suhikh G.T. Medizinskaya Kletochnaya Biologiya. M.: Izdatelstvo BaBiM, 1998, 200 p. [in Russian]
Wilmut I., Schnieke A.E., McWhir J., Kind A.J., Campbell K.H.S. Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature. 1997. Vol. 385. P. 810–813.
Takahashi K., Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006. Vol. 126, No. 4. P. 663–676.
Kim D., Kim C-H., Moon J-L. et al. Generation of human induced pluripotent stem cells by direct delivery of reprogramming proteins. Cell Stem Cell. 2009. Vol. 4. P. 472–476.
Lukash L.L., Iatsishina A.P., Kushniruk V.O., Pidpala O.V. Reprogramirovanie somaticheskih kletok vzroslogo cheloveka. Factori Experimentalnoi Evolutsii Organismov. K: Logos, 2011. P. 493–498. [in Russian]
Thomson J.A., Itskovitz-Eldor J., Shapiro S.S., Waknitz M.A., Swiergiel J.J., Marshall V.S., Jones J.M. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 1998. Vol. 282, No. 5391. P. 1145–1147.
Gearhart J. New potential for human embryonic stem cells. Science. 1998. Vol. 282, No. 5391. P. 1061–1062.
Popov B.V. Vvedenie v kletochnuyu biologiyu stvolovih kletok. Sankt-Peterburg: SpetsLit, 2010. 350 p. [in Russian]
Afanas’ev Yu.I., Yurina N.A., Kotovskii E.F. Histologiya, tsytologiya i embryologiya. M.: GEOTAR-Media, 2012. 800 p. [in Russian]
Lutsik O.D., Ivanova-Sogomonyan A.I., Kabak K.S., Chaikovsky Yu.B. Histologiya cheloveka. K: Knyga, 2018. 593 p. [in Ukrainian]
Kuharchuk A.L., Radchenko V.V. Sirman V.M. Stvolovie kletki: Experiment, teoriya, klinika. K: KRS-meditsinskie tech-nologii, 2004. 504 p. [in Russian]
Friedenstain A.I., Petrakova K.V., Kurolesova A.J., Frolova G.P. Heterotopic of bone marrow. Analysis of precursor cells for osteogenic and haematopoietic tissue. Transplantation. 1968. Vol. 6. P. 230–247.
Wagner W., Feldmann R.J., Seckinger A., Maurer M.H., Wein F., Blake J., Krause U., Kalenka A., Bürgers H.F., Saffrich R., Wuchter P., Kuschinsky W. The heterogeneity of human mesenchymal stem cell preparations – evidence from simultaneous analysis of proteomes and transcriptomes. Exp Hematol. 2006. Vol. 34, No. 4. P. 536–548.
Pesaresi M., Bonilla-Pons S.A., Cosma M.P. In vitro somatic cell reprogramming for tissue regeneration: the emerging role of the local microenvironment. Curr Opin Cell Biol. 2018. Vol. 55. P. 119–128.
