Mithilfe eines kleinen Flatworm, der damit seine außerordentliche Fähigkeit erneuert verlorenes Gewebe am bekanntesten ist, haben Forscher ein Gen identifizierent, das die Fähigkeit der Stammzellen steuert, in fachkundige Zellen zu unterscheiden. Das Gen verschlüsselt ein Protein, das dem Protein PIWI am ähnlichsten ist, das ein wichtiger Regler der Stammzellen in den Organismen ist, die von Anlagen zu Menschen reichen. Die Bedeutung dieser Studie ist enorm. Sie verschüttet Licht auf dem entscheidendsten Aspekt der Stammzellen - wie sie in jede mögliche Zelle des Körpers umwandeln können.

Die Forschung, durchgeführt an der Universität der Utah-medizinischer Fakultät, wurde Habilitationsgefährten Peter W. Reddien (Teilnehmer-Mitglied vom Helen-Hay Whitney am Whitehead Institut für biomedizinische Forschung) durchgeführt und geführt vom medizinischen Institutforscher Alejandro Sánchez Alvarado Howardhughes.

Frischwasserflatworm planaria haben erstaunliche Fähigkeit zu erneuern. Schneiden Sie eins dieser Tiere zur Hälfte und eine Woche später, zwei völlig - Funktionswürmer haben sich von den Stücken entwickelt. Schneiden Sie ein Stück, das 1/279. die Größe des Tieres ist, und es auch regrow in einen kompletten Wurm.

Wissenschaftler erhielten ihre ersten Anhaltspunkte, als sie einzeln 1.065 der Gene des Wurmes abstellten, und fanden 240, die in irgendeinen Aspekt der Regeneration miteinbezogen wurden. Wichtig werden Sánchez gemerktes Alvarado, 85 Prozent dieser Gene in den Genomen anderer Organismen, einschließlich Menschen gefunden. In der gegenwärtigen Studie die Wissenschaftler innen auf null eingestellt auf einem dieser Gene, benannt smedwi-2, das aktiv war, wenn es neoblasts teilte.

Smedwi-2 gehört der Argonaute/PIWI Proteinfamilie und ist den PIWI Proteinen am ähnlichsten, die in den Fruchtfliegen gefunden werden. Entsprechend Sánchez Alvarado, sind PIWI Proteine gezeigt worden, um eine Rolle in stabilisierten Stammzellen in den Anlagen und in den Fruchtfliegen, sowie Menschen zu spielen. „Dieses gibt Millionen Jahre der Entwicklung um,“ sagte er. „Noch, können wir nicht genau, dieses bestimmte Gen tut seine Funktion in irgendwelchen Organismen.“

Um herauszufinden, verwendeten die Wissenschaftler RNS-Störung um das piwi Gen im planaria spezifisch abzustellen. Als sie dies taten, fanden sie, dass Würmer die gleichen Defekte hatten, die die, deren neoblasts durch die Strahlung zerstört worden sind - Hauptrückbildung, Winden, und die Unfähigkeit zu erneuern - vorschlagend, dass das Gen für normale neoblast Funktion erforderlich war.

Die Forscher untersuchten Rolle der piwis sorgfältiger und fanden, dass, als sie Teil eines Wurmes amputierten, in dem das Gen abgestellt worden war, die Stammzellen noch in der Lage waren, die Wunde zu ermitteln. Amputierung löste die Stammzellen aus, um sich, wie in normale Würmer zu teilen, und die Tochterzellen reisten tüchtig zum Körperteil, in dem sie erforderlich waren. Jedoch sobald sie ankamen, konnten sie das verlorene Gewebe ersetzen nicht.

Wenn neoblasts sich teilen, produzieren sie mindestens zwei Zellenarten - eine Kopie der Vorlage und eine Zelle, die zu einer fachkundigen Zelle sich entwickeln kann, um eine verlorene Zelle im Körper anderwohin zu ersetzen. Die Forscher fanden dass ohne piwi, die Tochterzellen von dieser Abteilung, die in eine fachkundige Zelle unterscheiden nicht können wurde, sobald sie ihren Bestimmungsort erreicht hatten. Gegründet auf ihren Entdeckungen, sagte Sánchez Alvarado, „wir denken, dass piwi wirklich miteinbezogen wird, wenn man Tochterzellen produziert, die zu Wiederherstellung gealterten unterschiedenen Zellen während des Homeostasis sowie fehlende Gewebe nach Amputierung kompetent sind. Anders als, was an piwi eine Zeitlang gedacht wird, das ist, dass es angefordert wurde, die Stammzelle beizubehalten, denken wir, das nicht hier geschieht. Die Stammzellen werden durch einen anderen Mechanismus aufrechterhalten, und es ist die Abteilungsnachkommen stattdessen die ist betroffen.“

Es gibt etwas Beweis, sagte Sánchez Alvarado, dass piwi eine ähnliche Rolle spielt, wenn es die Nachkommen der erwachsenen Stammzellen in den Menschen reguliert. Er warnte, dass mehr Arbeit erforderlich ist, festzustellen, gerade wie funktionell ähnlich die Faktoren, die Stammzellen im planaria regulieren, zu denen in den höheren Organismen sind. Aber bis jetzt es gibt guten Beweis, dass viele der wichtigen Gene die selben sind, sagte er.

Die gegenwärtige Studie fängt die ausführliche Analyse an, die erforderlich ist, herzustellen, ob dieser bescheidene Wurm die Mechanismen belichten kann, die der einzigartigen Biologie der Stammzellen zugrunde liegen.

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