Team anvender ny teori for at lære, hvordan og hvorfor celler differentierer

Et team af forskere ved University of California, San Francisco (UCSF) har anvendt en ny teori for at lære, hvordan og hvorfor celler differentieres til forskellige typer. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Genetics, kan føre til nye måder at behandle sygdomme som kræft og diabetes.

Celledifferentiering er den proces, hvorved stamceller udvikler sig til modne celler med specifikke funktioner. For eksempel kan stamceller differentiere til hjerneceller, hjerteceller eller muskelceller. Processen med celledifferentiering styres af et komplekst netværk af gener og proteiner.

Traditionelle modeller for celledifferentiering har fokuseret på, hvordan individuelle gener regulerer ekspressionen af ​​andre gener. Den nye teori, kaldet "hierarkiet af transkriptionsfaktorer", antyder imidlertid, at celledifferentiering er styret af et lille antal master-transskriptionsfaktorer, der regulerer ekspressionen af ​​mange andre gener.

Transkriptionsfaktorer er proteiner, der binder til DNA og styrer ekspressionen af ​​gener. Hierarkiet af transkriptionsfaktorer antyder, at et lille antal master transkriptionsfaktorer er øverst i hierarkiet og styrer ekspressionen af ​​andre transkriptionsfaktorer, som igen styrer ekspressionen af ​​gener, der koder for proteiner.

Forskerne testede hierarkiet af transkriptionsfaktorteori ved at studere, hvordan embryonale stamceller fra mus differentierer sig til neurale stamceller. De fandt ud af, at et lille antal master-transskriptionsfaktorer var ansvarlige for de indledende trin i neural differentiering. Disse master transkriptionsfaktorer aktiverede derefter ekspressionen af ​​andre transkriptionsfaktorer, som igen aktiverede ekspressionen af ​​gener, der kodede for proteiner involveret i neural udvikling.

Resultaterne giver ny indsigt i, hvordan celledifferentiering kontrolleres. Dette kan føre til nye måder at behandle sygdomme som kræft og diabetes, som er karakteriseret ved unormal celledifferentiering.

"Ved at forstå, hvordan celler differentierer, kan vi lære at kontrollere processen og bruge den til vores fordel," siger seniorforfatter Huda Zoghbi, MD, professor i pædiatri, neurologi og biokemi ved UCSF. "Dette kan føre til nye behandlinger for sygdomme som kræft og diabetes."