Proteiini ohjaa kantasolujen erilaistumista

Sikiön kantasolut voivat kehittyä yli 200 erilaiseksi solutyypiksi, joista kehomme muodostuu. Kantasolujen kypsymistä kutsutaan erilaistumiseksi ja se tapahtuu tarkasti kontrolloidun geenisäätelyn avulla. Mikäli geenisäätely ei toimi oikein, solujen kehitys häiriintyy. Aikuisella erikoistuneet solut voivat menettää identiteettinsä ja kehittyä syöpäsoluiksi.


Kööpenhaminan yliopistossa on tunnistettu kantasolujen erilaistumisprosessin keskeinen molekyyli (Fbxl10), joka voisi toimia myös syöpähoitojen kohteena.

"Havaintomme osoittavat, että eräs tärkeimmistä geenisäätelyämme ohjaavista kytkimistä tarvitsee tätä molekyyliä. Mikäli Fbxl10 puuttuu sikiön kantasoluista, niin ne eivät kykene erilaistumaan kunnolla ja seurauksena voi olla vakavia kehityshäiriöitä," professori Kristian Helin kertoo

Proteiinikompleksit PRC1 ja PRC2 ovat tärkeimpiä geneettisiä kytkimiä, jotka ohjaavat yksittäisten solujen elämää negatiivisen geenisäätelyn avulla. Niiden vuorovaikutusmekanismi DNA:n kanssa on kuitenkin ollut hämärän peitossa, koska ne eivät kykene suoraan sitoutumaan DNA:han.

"Havaintomme mukaan Fbxl10:llä on olennainen rooli PRC1:n liittämisessä geeneihin, jotka täytyy vaimentaa sikiön kantasoluissa. Fbxl10 sitoutuu suoraan PCR1:een ja DNA:han ja sillä tavalla se toimii linkkinä PRC1:n ja geenien välillä. Kun PRC1 on sitoutuneena DNA:han, se voi modifioida DNA:han liittyviä proteiineja, mikä johtaa geenin vaimentumiseen," tohtoritutkija Xudong Wu kertoo. Wu johti tutkimuksen kokeellista osiota.

Geenin aktiivisuuden ajoitus ei ole ensiarvoisen tärkeää pelkästään sikiön kehityksen aikana, vaan sen täytyy toimia solun koko eliniän ajan. Jotkut geenit ovat aktiivisia tiettyinä aikoina ja hiljaisia muulloin. Tässä PRC1 tulee kuvaan mukaan. Se otetaan käyttöön aina tarvittaessa. Kun syntyy syöpä, niin tämä tarkka geenisäätely on usein hävinnyt ja solut ovat lukkiutuneet vähemmän erilaistuneeseen tilaan. Erilaistumisen menettäminen ja muiden mutaatioiden kertyminen johtaa syöpäsolujen loputtomaan jakautumiseen.

"Löytömme saattaa viitata siihen, että Fbxl10:n virheellinen toiminto voi häiritä PRC:n toimintaa ja johtaa erilaistumisen menetykseen soluissamme," Wu sanoo.

Tämä on taas yksi esimerkki solun tarkasti kontrolloidusta toiminnasta, jossa virheet (mutaatiot) aiheuttavat vain haittaa. Kuinka tällainen hienosäädetty järjestelmä olisi voinut syntyä mutaatioiden kautta? Sattumalta huonosti valittu mutaatio olisi päättänyt kehityksen siihen. Eikä sen todennäköisyys ole ihan pieni.



Lähde:

http://news.ku.dk/all_news/2013/2013.2/molecule_turn_off_stem_cell_genes/