Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

ESC - модел за изследване на геномиката на ранната ембриогенеза и органогенезата

Прочетете още:
  1. V2. Модел IS-LM
  2. V2. Равновесие на агрегираното търсене и предлагане. Модел AD-AS.
  3. V2: Равновесие на агрегираното търсене и предлагане. Модел AD-AS.
  4. XXII. Модел "К" и отчаян риск
  5. А) Моделът Hofsteed
  6. образец
  7. Адаптивен модел
  8. Адаптивен полиномен модел от първи ред
  9. Акселаторен мултиплициращ модел (Samuelson-Hicks модел).
  10. Неотложността на изучаването на дисциплината. Режими на поддръжка на безопасността на живота
  11. Акценторът на действие е механизъм, който предвижда кодирания бъдещ модел.
  12. Алгоритъм за изследване на микродиагностични признаци на кората.

С помощта на ESC са идентифицирани първите гени или комбинации от гени, реализиращи триизмерна ембрионална карта, както и кодовете за линейно узряване на прогениторни клетки в зрели функционални единици на органи (черен дроб, белодробни алвеоли, бъбречни нефрони). Развитието на ембриони с гама субединицата, изключено от ламинин LAMC1 - / - спира на етапа на екземебрионна формация на ендодерма поради дефект на клетъчната миграция (Smyth N., Vatansever SH, Murray P. et al., 1999). Изключването на Brachyury ген или зета-глобин причинява ранна смърт на ембриони поради блока на развитие на мезодерма. Деактивирането на гена GATA-4 спря развитието на ендодермата. Вторият майстор-ген на ендодерма е транскриптаза vHNF-1 (вариант на хепатоцитен ядрен фактор 1), който в следващия етап активира следната генна фамилия: HNF-4алфа1, HNF-1алфа, HNF-3gamma. Третият майстор-ген на ендодерма е гена cas (casanova). Деактивирането на този ген блокира развитието на целия ендодерм на ембриона.


Таблица. Маркери на ембрионални листа в ембрионална телешка култура
Ден на отглеждане
маркер In vivo експресия
окт-3 +++ +++ +++ +++ ++ ++ + + + + ∙ Ембрионален ектодерма 0.5-8.5 (Rosner et al., 1990; Scholer et al., 90);
FGF-5 + +++ +++ +++ +++ ++ + + + + ∙ Ембрионален ектодерм и дистален ембрион са подходящи 5.25-7.7
GATA-4 + + + + + ++ ++ +++ +++ +++ ∙ Примитивен ендодерм висцерален и париетен ендодерм Ендодермални ендокардии, картон, гонада. 5.0 - adut
възлов - + + ++ ++ +++ ++ ++ + + ∙ ембрионален ектодерма, примитивен ендодерм и предни примитивни удари 6.25-7.5
Brachyury - - ++ +++ +++ +++ ++ + + + ∙ Mesoderm и notacord, 6.5-8.5
FLK-1 - - ++ ++ +++ +++ ++ ++ ++ + ∙ Съдова, 7,0-възрастни
Nkx-2,5 - - - - - ++ ++ ++ ++ ++ ∙ Кардиогенен мезодерм, 7,5 - възрастен
EKLF - - - - - + + ++ ++ ++ ∙ Кръвни клетки от жълтъчна торбичка Primordia 7.5-възрастни
Msx3 - - - - - - - + +++ +++ ∙ Невронна тръба, 8.5-16.5
Етапите на развитие на ЕТ са еквивалентни: Постимплантация ------->
Гастролация ------------->
Ранна органогенеза --------->



Важен извод произтича от табличните данни: времевият ред за включване на ключови транскрипти съвпада в ембрионите след поникване и в културата на ембриоидни тела (вторични агрегати на ESC) (Leahy A., Xiong JW, Kuhnert F. et al., 1999). Редът за включване на най-важните гени в периода на посттимплантацията не зависи в значителна степен от факторите на микросредата.

Микробите от GATA3 - / - мишки загинаха на 11-ия ден от бременността от хемопоетичния блок в чернодробния черен дроб. SCL - / - миши ембриони загинаха на 9,5-ия ден поради блока на хемопоезата на Vitelline. Flt - / - ембрионите, както и ембрионите на Flk - / - починаха скоро след имплантирането, поради дефекти във васкулогенезата и капилялогенезата. Без тези рецептори ангиобластите претърпяха погрешно събрание. В резултат на това се появиха фатални аномалии в жълтъчната торбичка. Ако мутацията Flk - / - най-силно засяга плода (където е концентриран максималният брой на тези рецептори), мутацията Flt - / - преобладаващо блокира развитието на жълтъчната торбичка. Ако в ембриона за разрязване е нормално трансплантиран нормален ESC, дефектът при развитието се елиминира. С помощта на донорни клетки е възможно да се елиминира вътрематочната аномалия на развитието в ембрионалните химери.

‡ Зареждане ...

FGF4 - / - миши ембриони са престанали да се развиват и умират непосредствено след имплантирането поради блока на развитие на трофектодермални клетки (Nishimoto M., Fukushima A., Okuda A., 1999). Техниката на knockout гените направи възможно да се открият детайлите на образуването на транскрипционния комплекс Oct4 / Sox-2. Синергитичното активиране / репресия на Oct4 / Sox-2 се извършва с използване на третия ген -UTF1 (Nishimoto М., Fukushima A., Okuda A., 1999). Показано е, че за всички ESC линии in vitro синхронно активиране на 5 транскрипционни фактора е характерно: Oct4, Oct6, Sox-2, PEA3 и REX-1. С началото на навлизането на незрели пролифериращи ESCs в диференциация, експресията на 5 транскрипционни фактора е повече или по-малко синхронно изгасена. Експресията на UTF1 е под синергитичния контрол на гените Oct4 / Sox-2. От своя страна, активният протеинов комплекс от Oct4 / Sox-2 транскриптази активира третия ген - FGF4. Очевидно комплексът Oct4 / Sox-2 също контролира експресията на следните ранни гени в ESC: молекулата на адхезията на остеопонтин (Opn), транскрипционния коактиватор UTF1, транскрипционния фактор REX-1 (Du Z., Cong H., Zhen Y., 2001) , В редица ESC линии този генетичен "конвейер" за поддържане на плурипотентността на клетките е нарушен по време на преминаването. Изясняването на горните транскрипционни фактори е от съществено значение за оценяване на качеството на ИСС, идващи от клетъчните банки.

Деактивирането на гените nodal, FGF-5, Oct3 прекрати развитието на невроектодерма и нервната плака. Ген Nkx-2-5, CSX селективно контролира вкарването на кардиогенен мезодермизъм, Msx3 - полагане на нервната тръба, EKLF - полагане на Vitelline хемопоеза (Repin, 2001). Технологията "knockout" се идентифицира от SIL гена, отговарящ за двойката симетрична формация на органите. На мутантни мишки е открито ново семейство от Taube Nuss гени, които контролират нивото на апоптоза на клетките в ембрионите на етапа на органогенезата. Тези гени са особено важни за елиминирането на временните клонове и органи (Voss AK, Thomas T., Petrou P. et al., 2000). Функциите на фамилията сигнални протеини STAT (сигнален преобразувател и активатор на транскрипцията) в ESK мишки се дешифрират. STAT1 осигурява сигнализиране между рецепторите на интерферон и хроматина. Изключването на STAT1 елиминира всички клонове на ембриони, излагащи рецептори за интерферон. STAT4 - / - и STAT6 - / - ембрионите развиват смъртоносни дефекти при съзряването на тимоцитите. STAT3 ембриони - / - умрели в утробата на стадий на ранна органогенеза. STAT5a - / - ембрионите имат вътрематочни малформации на млечната жлеза (Akira S., 1999). Ембрионите SF-1 - / - прекъснаха надбъбречните и гениталните пъпки. Ембрионите на Wt-1 - / - са счупени полагане и развитие на бъбреците. По същия начин се показва, че изключването на гена Nox-1 частично блокира хематопоезата в ембриона. Изключването на гени Noch-7, No-8 причинява аномалии в развитието на миоцитите.

След имплантирането, клетките на ембриобласта се диференцират в екземебрионен ендодерм и ембрионален ектодерм. Ембриолозите търсят начини за симулиране на тези събития in vitro. Ако захранващият и LIF се отстраняват от околната среда, пролиферацията на клоновете се преустановява. ИСС образуват агрегати (ембрионални тела). В частта от агрегатите имаше клетъчна диференциация, която в обратен ред с ембриона включваше маркерни гени от три ембрионални листовки. Външният слой отбелязва екземе-рионния ендодерм с гена GATA-4, а вътрешният слой - в ектодермалния маркерен ген nodal (Xiong JW, Battaglino R., Leahy A. et al., 1999). Едновременно с това в клетъчните агрегати намалява експресията на окто-4 гена. Няколко лаборатории са се научили да ефективно контролират диференциацията на клетъчните агрегати (ембрионални тела) след експресирането на гените на трите зародишни листовки (Schamblott MJ, Axelman J., Littlefield JW и др., 2001). Задачата се състои в насочено приемане на клетки от един ембрионален лист от ембриоидни тела. За тази цел те се научили да включват гените на гастрилация и органогенеза в ембриоидни тела по-бавно (Leahy A., Xiong JW, Kuhnert F., J. Exp., Zool., 1999). Включването на гените на органогенезата автоматично води до загуба на туморогенност от постмиотрови клетки на ембриоидни агрегати. Освен това преживяемостта на трансплантацията и активното колонизиране на такава плурипотентна тъкан в организма на реципиента е по-висока, в спазми с началния ESC. Трансплантацията на танцотична ембрионална тъкан в етапа на експресия на първите гени на ембрионалните листа ще замести трансплантацията на клетъчни линии от стволови клетки в близко бъдеще, поради по-високата ефективност на колонизацията, присаждането, плурипотенцията на микробите. Според Герхард, плурипотентната ембрионална тъкан запазва синергизма на взаимодействието на клонингите, което е необходимо за култивирането на пълноправен присадка. Такава плурипотентна тъкан е необходима за моделиране и изследване на гастролиращите процеси, както и за взаимодействието на мезенхим с хомогенен ектодерма или мезодерми in vitro. Припомнете си, че ефикасността на човешките линии на ESC при генерирането на диференцирани клетки не трябва да се преувеличава. Например, само 8% от ембрионалните тела могат да се превръщат ин витро в островчета със свиващи се кардиомиоцити (този капацитет за монодиференциране е един порядък по-висок при мишки) (Kehat I., Kenyagin-Karsenti D., Snir M. Et al., 2001) , В същото време кардиомиоцитите, образувани в културата, имат незрели свръх структуриран саркомър и дискове. В същото време много биотехнологични компании, които притежават първите линии на човешки ИСС, вече правят широко разпространени твърдения, че човешките линии ESC трябва да станат единственият мост към бъдещето (игнорирайки неограничените геномни възможности на естествените фетални тъкани).

С помощта на ESC, apo-E3 - / - беше възможно да се изведе линия от мишки с висока предразположеност към атерогенна атеросклероза. Тези животни развиват хиперхолестеролемия в постнаталния период и естествената резистентност към стенотични плаки изчезва. Тези мишки се използват широко за тестване на нови липидни и анти-атерогенни лекарства.

Както е известно, първичните сигнали, образуващи 3D ос на ембриона след имплантацията, възникват в кръстопътя на екстраемоничния ендодермизъм, висцералния ендодерм и ембрионалния ектодерма. Само част от тази програма се възпроизвежда частично в културата на ембриоидните тела. (Кнежевич В., Макем С., 2001).

Ако ESK за изолиране на бластоциста от ембриобласт, ембрионални агрегати с ендодермални маркери като фрагменти от жълтъчен сак се появяват първи. Примитивен висцерален ендодерм се образува от мигриращите клетки на ембриобласта. По-късно много епибластични клетки мигрират в ендодерма на париета и в клетките на жълтъчната торбичка. Освен това, образуването на първични ангиопласти и капилялогенезата се извършва от частта на жълтъчния ендодерм. Следователно, сместа от ендодермални и ендотелиални клетки се отстранява преди повторното пипетиране на клоновете, за да се получи татипотентен ESK. Опитите за изолиране на ESC от трофобласт не са успели (вероятно поради наличието на бактериални ендотоксини в серума). Обаче, популацията от гигантски трофобластни клетки се получава чрез трансфекция на миши бластомери с Handl ген и неговото свръхекспресиране в клетки, които се диференцират в трофектодерм (Fan Y., Melhem M., Chaillet R., 1999). Дори и следи от концентрации на ендотоксин в хранителната среда причиняват масивна смърт на незрели стволови клетки. Възможно е обаче да се получат трофобластни клетки от човешки или приматични ESCs (Odorico JS, Kaufman DS, Thomson JA, 2001). Последните проучвания на израелско-американските биолози разкриха комбинации от 8 растежни фактора, които насочиха диференциацията на ембрионалните тела към екто-, мезо- или ендодерма. Например, актининът в комбинация с TGF-бета за предпочитане стимулира развитието на мезодерма, докато комбинацията от ретиноева киселина, bFGF, EGF, BMP-4 стимулира едновременното развитие на екто- и мезодерма. Появата на ендодерма в култура не се случва без добавяне на HGF и NGF.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |


Когато използвате материала, поставете връзка към bseen2.biz (0.085 сек.)