Wissenschaftliche Vermächtnis wirft ein Licht auf die Zelle, die Identität

Zebrafische sind versiert in der nachwachsenden Heckflossen, aber wie Sie so genau zu regenerieren um eine völlig neue Lamellen bleibt unbekannt. Dieses Verständnis könnte helfen, vorab die regenerative Medizin zielt auf die Entwicklung von Methoden zur Regeneration erkrankter oder verletzter Gewebe und Organe.

Eine Studie der Washington University School of Medicine in St. Louis zeigt, wie die Zellen, die bleiben von einem abgetrennten Gliedmaßen erinnern sich an Ihre ursprüngliche Identität und vollständig rekonstruieren die verlorenen fin. Dieser Speicher ist die zelluläre Identität besteht aus chemischen Modifikationen an der DNA, die bestimmen, wie das Genom reguliert wird.

Die Studie, die online in der Zeitschrift Genome Biology, deutet darauf hin, dass spezifische Muster von chemischen Markierungen angebracht, um die DNA — sogenannte Methylgruppen — ermöglichen den Zellen, sich zu erinnern, was Sie sind, und regenerieren einer vollständigen fin.

Darüber hinaus neue Einblicke in die regeneration des Körpers, das Papier betont auch den wissenschaftlichen Nachlass von der späten Stephen L. Johnson, PhD, ein professor von Genetik an der Washington University und einer der weltweit führenden Zebrafisch Genetiker, nach Ting Wang, PhD, der Sanford C. und Karen P. Loewentheil Distinguished Professor für Medizin. Wang, eingeführt von Johnson an die macht, der Verwendung von Zebrafisch Genetik zu verstehen Zell-Schicksal, Bestimmung, führte die aktuelle Studie.

Johnson, wer hatte lange gekämpft, mit schwerer rheumatoider arthritis, starb im Jahr 2017. Wang diskutiert das neue Forschungs-und Johnson ‚ s scientific legacy, die führte das team zu Liste Johnson wie die Studie senior Autor mehr als zwei Jahre nach seinem Tod.

Wer war Stephen Johnson und was hat er studiert?

Steve war ein großer mentor, eine tolle Freundin und eine der größten Genetiker, die ich je gekannt habe. Er war ein Pionier in Zebrafisch-Genomik, und haben signifikante Beiträge zum Verständnis der Zelle Schicksal durch die Verwendung von Zebrafisch-pigment-Zell-Entwicklung und Schwanzflosse regeneration als Modelle. Wenn Sie amputieren einen Zebrafisch Schwanzflosse, wächst es wieder bis zur Perfektion. Selbst beim Menschen, sehr junge Kinder können nachwachsen, zum Beispiel mit der Spitze eines Fingers. Aber wir verlieren diese Fähigkeit, wie wir Altern, was darauf hindeutet, gibt es einige Programm der regeneration im Menschen, wird ruhend relativ früh im Leben, aber möglicherweise haben das Potenzial, reaktiviert werden.

Was hat seine Forschung einen Beitrag auf dem Gebiet der regenerativen Medizin?

Steve eingeführt, die Genetik, in das Feld der regenerativen Medizin in seinem bahnbrechenden, 1995 Genetik Papier. Die Bemerkenswerte Sache über Zebrafisch-regeneration, die von Steve beschrieben ist, dass es nicht davon abhängig, dass Stammzellen, als wir vielleicht erwarten. Die Zellen, die Links vorbei am stumpf des fin behalten Ihre Identitäten und wieder zurück zu einem wuchern Zustand, lässt Sie sich teilen und wachsen und Rekonstitution der fin. Irgendwie, dieser regenerierenden Zellen erinnern sich an Ihre Zell-Typ Ursprung wiederherzustellen richtigen Schwanz fin-Struktur und-Identität während der regeneration. Interessanterweise, eine knochenzelle wird nur das nachwachsen von Knochenzellen. Pigment cell wird nur das nachwachsen von pigment-Zellen. Steve verwendet eine sehr elegante genetischen Ansatz, um dies herauszufinden. Und dieser Zelllinie Einschränkung — die Idee, dass ein Knochen-Zelle kann nicht zurückkehren zu einem früheren Zustand und werden ein pigment, das Handy, zum Beispiel — die mich wirklich fasziniert.

Ich studiere Zelle Schicksal und wie Zell-Identität aufrechterhalten wird. Wir wollten herausfinden, was hilft, diese Zellen daran denke, was Sie sind. Das Phänomen der Zell-Identität-Beschränkung während der regeneration ist evolutionär konserviert. Es ist konserviert in salamander Gliedmaßen-regeneration und-Maus-stellige Tipp regeneration Das hat eine Menge von Implikationen für das Verständnis von Krankheit. Zum Beispiel, Krebs ist eine Zelle Schicksal problem. Eine Krebszelle ist eine verwirrte Zelltyp — it doesn ‚ T erinnern, was es ist.

Wie hat sich seine Arbeit informieren, die neue Studie?

Mit Steve ‚ s Fisch, den mein Labor geerbt, wir können Fragen, eine Menge Fragen über die Zelle Schicksal und wie wird er bestimmt und gepflegt. Und in diesem neuen Papier, unsere Arbeit legt nahe, dass DNA-methylierungs-Muster — oder wo diese sind Methylgruppen an die DNA — könnte eine Möglichkeit für Zellen, sich zu erinnern, was Sie sind. Trotz der weiteren massiven epigenetischen Genexpression Veränderungen, die diese Zellen Durchlaufen, wie Sie die Wiederherstellung der fin, was bleibt ist die DNA-methylierungsmuster. Sobald eine Zelle entscheidet sich, „ich bin eine knochenzelle,“ Methylierung sperren, die in. Diese Ergebnisse haben uns überrascht, weil alles, was über diesen Regenerationsprozess ist sehr dynamisch.

Das Konzept einer Zelle wird nur eine Linie ist ein großer Teil von Steve ‚ s Vermächtnis. Mein Labor ist verpflichtet, zum tragen auf seinem Vermächtnis, zu halten, seine Fische am Leben und weiter zu benutzen, Sie zu studieren Zelle Schicksal und helfen zu verstehen, die regeneration von Gewebe. Wenn wir verstehen, wie die Zelle Schicksal ist gepflegt, konnten wir Strategien entwickeln, um es zu ändern in einer Weise, die vorteilhaft sind. Zum Beispiel, die direkte regeneration einiger wichtiger Gewebe oder zum zurücksetzen einer Krebszelle zurück zu seiner ursprünglichen Identität, so ist es nicht mehr Krebs. Diese sind sehr grundlegende Fragen, die in den biologischen Wissenschaften, aber wir glauben, dass Sie letztlich beweisen wird, wichtig für die menschliche Gesundheit.