Генът е взет от едноклетъчен организъм, появил се преди над 1 милиард години

Екип от учени замени един ген в стволовите клетки на мишка с версия от древен, едноклетъчен предшественик и успешно отгледа здраво поколение с него, пише NewAtlas.

Стволовите клетки са известни със способността си да се диференцират в различни видове клетки в тялото. През 2006 г. японски учени откриха техника за преобразуване на зрели клетки обратно в стволови, които те нарекоха индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs). Това откритие проправи пътя за множество потенциални регенеративни терапии.

Първоначалният екип установи, че iPSCs могат да бъдат създадени чрез модифициране само на четири гена, наречени фактори на Яманака. В новото изследване учени от Куин Мери, Университетът в Лондон, и Университетът на Хонконг замениха версията на един от тези гени в мишките с много по-стар ген.

Хоанофлагелатите са най-близките ни едноклетъчни роднини. Като едноклетъчни организми, те нямат нужда от стволови клетки, но все пак притежават някои от гените, които при животните кодират стволови клетки. Учените се запитали дали тези гени биха изпълнявали същата роля.

Изследователите започнали с производството на миши iPSCs по обичайния начин, но с една промяна: те заменили гена Sox2, един от факторите на Яманака, с еквивалентния Sox ген от хоанофлагелатите. Тези "хибридни" iPSCs били инжектирани в развиващ се миши ембрион.

За да бъде ясно дали експериментът е успешен, учените модифицирали тези iPSCs да произвеждат физически белези като тъмни очи и черни петна по козината. Резултатът бил впечатляващ - мишката, която израснала от този ембрион, се оказала химера, проявявайки тези белези заедно с тези на оригиналния донор на ембриона.

Това е изключителен резултат, който показва, че съвременните функции на стволовите клетки, кодирани от тези гени, са били готови дълго преди "изобретяването" на самите стволови клетки. Учените предполагат, че хоанофлагелатите вероятно са използвали тези гени за управление на основни клетъчни процеси, а многоклетъчните организми по-късно са ги адаптирали за сегашните им цели.

"Като успешно създадохме мишка с молекулярни инструменти, извлечени от нашите едноклетъчни роднини, ставаме свидетели на изключителна приемственост на функциите през почти милиард години еволюция," казва Алекс де Мендоса, водещ автор на изследването. "Проучването предполага, че ключовите гени, участващи във формирането на стволови клетки, може да са се появили много преди самите стволови клетки, вероятно подпомагайки появата на многоклетъчния живот, който наблюдаваме днес."

Учените смятат, че това откритие може да допринесе за разработването на нови терапии в регенеративната медицина.

Изследването е публикувано в списание Nature Communications.