Учёные разработали новую технологию, которая позволяет наблюдать за тем, как отдельные клетки вырабатывают белки в процессе старения
Учёные разработали новую технологию, которая позволяет наблюдать за тем, как отдельные клетки вырабатывают белки в процессе старения
Технология также даёт возможность заглянуть в скрытую молекулярную активность стволовых клеток в живых тканях. В ходе исследования, проведённого в Институте регенеративной медицины в Швейцарии, специалисты смогли детально изучить процесс старения внутри отдельных эпидермальных стволовых клеток.
Исследователи установили, что с возрастом молекулярная активность замедляется и меняется, а процесс старения влияет на способ производства белков стволовыми клетками кожи.
Технология также даёт возможность заглянуть в скрытую молекулярную активность стволовых клеток в живых тканях. В ходе исследования, проведённого в Институте регенеративной медицины в Швейцарии, специалисты смогли детально изучить процесс старения внутри отдельных эпидермальных стволовых клеток.
Исследователи установили, что с возрастом молекулярная активность замедляется и меняется, а процесс старения влияет на способ производства белков стволовыми клетками кожи.
Влияние старения на выработку белка
Стареющие эпидермальные стволовые клетки претерпевают значительные изменения в способности вырабатывать белок. Эти изменения могут объяснить снижение регенеративной способности клеток в стареющих тканях.
С помощью усовершенствованного метода профилирования одноклеточных рибосом на животной модели учёные составили карту «трансляционных ландшафтов» стареющей кожи — то есть проследили, как стволовые клетки контролируют выработку белка с течением времени. Под «трансляционными ландшафтами» понимается общая картина выработки белка.
Профилирование рибосом даёт возможность определить, какие матричные РНК активно транслируются в белки внутри клеток в конкретный момент времени. Этот метод не только позволил исследователям получить данные о работе живых клеток, но и помог обнаружить, что стареющие стволовые клетки в коже перепрограммируются.
Доктор Клара Дюре, ведущий автор исследования, отметила, что стволовые клетки обладают двумя ключевыми особенностями: способностью к самообновлению на протяжении всей жизни и способностью дифференцироваться в клетки других типов. Благодаря работе группы учёных открылись новые возможности для изучения стволовых клеток на разных этапах жизни.
Стареющие эпидермальные стволовые клетки претерпевают значительные изменения в способности вырабатывать белок. Эти изменения могут объяснить снижение регенеративной способности клеток в стареющих тканях.
С помощью усовершенствованного метода профилирования одноклеточных рибосом на животной модели учёные составили карту «трансляционных ландшафтов» стареющей кожи — то есть проследили, как стволовые клетки контролируют выработку белка с течением времени. Под «трансляционными ландшафтами» понимается общая картина выработки белка.
Профилирование рибосом даёт возможность определить, какие матричные РНК активно транслируются в белки внутри клеток в конкретный момент времени. Этот метод не только позволил исследователям получить данные о работе живых клеток, но и помог обнаружить, что стареющие стволовые клетки в коже перепрограммируются.
Доктор Клара Дюре, ведущий автор исследования, отметила, что стволовые клетки обладают двумя ключевыми особенностями: способностью к самообновлению на протяжении всей жизни и способностью дифференцироваться в клетки других типов. Благодаря работе группы учёных открылись новые возможности для изучения стволовых клеток на разных этапах жизни.
Стволовые клетки: особенности и роль
Стволовые клетки, способные трансформироваться в клетки любого типа, играют особую биологическую роль — она существенно отличается от роли других типов клеток. Наблюдение за их развитием на разных этапах жизни помогает понять, как они влияют на такие процессы, как воспаление и иммунитет.
Парадоксально, но даже в молодом возрасте стволовые клетки не относятся к высокоэнергетическим: рибосомы в них, отвечающие за синтез белков, демонстрируют относительно низкую активность. Доктор Дюре подчеркнула, что для соматических стволовых клеток характерна низкая общая скорость синтеза белка — это напрямую связано с их способностью к самообновлению - т.е. возможность клеток сохранять неспециализированную структуру и восстанавливаться до тех пор, пока не возникнет необходимость в специализации.
Обе эти функции тесно связаны с точной регуляцией экспрессии генов. Соматические стволовые клетки выделяются уникальными характеристиками: высоким уровнем биогенеза рибосом и низкой скоростью синтеза белка.
Стволовые клетки, способные трансформироваться в клетки любого типа, играют особую биологическую роль — она существенно отличается от роли других типов клеток. Наблюдение за их развитием на разных этапах жизни помогает понять, как они влияют на такие процессы, как воспаление и иммунитет.
Парадоксально, но даже в молодом возрасте стволовые клетки не относятся к высокоэнергетическим: рибосомы в них, отвечающие за синтез белков, демонстрируют относительно низкую активность. Доктор Дюре подчеркнула, что для соматических стволовых клеток характерна низкая общая скорость синтеза белка — это напрямую связано с их способностью к самообновлению - т.е. возможность клеток сохранять неспециализированную структуру и восстанавливаться до тех пор, пока не возникнет необходимость в специализации.
Обе эти функции тесно связаны с точной регуляцией экспрессии генов. Соматические стволовые клетки выделяются уникальными характеристиками: высоким уровнем биогенеза рибосом и низкой скоростью синтеза белка.
Как старение влияет на дифференцировку
До недавнего времени вопрос о влиянии старения на дифференцировку стволовых клеток оставался малоизученным. С помощью метода профилирования рибосом исследователи определили, какие матричные РНК транслируются в белки на разных стадиях старения мышиной модели, использованной в эксперименте.
В своей работе ученые подчеркнули, что высокий уровень биогенеза рибосом и низкая скорость синтеза белка у соматических стволовых клеток поддерживают их способность к самообновлению — независимо от клеточной пролиферации, клеточного цикла или общего содержания мРНК.
Новая методика изучения стволовых клеток в живых тканях откроет возможности для исследований стареющих тканей с беспрецедентной детализацией. Это поможет лучше понять, почему со временем клетки теряют способность к регенерации.
Источник: Molecular Cell
До недавнего времени вопрос о влиянии старения на дифференцировку стволовых клеток оставался малоизученным. С помощью метода профилирования рибосом исследователи определили, какие матричные РНК транслируются в белки на разных стадиях старения мышиной модели, использованной в эксперименте.
В своей работе ученые подчеркнули, что высокий уровень биогенеза рибосом и низкая скорость синтеза белка у соматических стволовых клеток поддерживают их способность к самообновлению — независимо от клеточной пролиферации, клеточного цикла или общего содержания мРНК.
Новая методика изучения стволовых клеток в живых тканях откроет возможности для исследований стареющих тканей с беспрецедентной детализацией. Это поможет лучше понять, почему со временем клетки теряют способность к регенерации.
Источник: Molecular Cell
