Sudbina različitih ćelija u našim telima- da li postaju koža ili druga vrsta tkiva, na primer-kontrolisana je genetskim prekidačem. U novoj studiji, Caltech naučnici istraživali su prekidač za T ćelije, imune ćelije proizvedene u timusu koje uništavaju ćelije inficirane virusom i rakom. Istraživači su želeli da saznaju kako ćelija napravi izbor da postane T ćelija.
„Mi već znamo koji genetski prekidač usmerava ćelije da postanu T ćelije, ali smo hteli da shvatimo šta omogućava da se prekidač uključi“, navodi Hao Yuan Kueh, naučnik na Caltechu i glavni autor izveštaja Priroda imunologije. Studija je pokazala da grupa od četiri proteina, posebno DNK-vezujući proteini poznati kao transkripcioni faktori, rade na višeslojni način kako bi kontrolisali genetski prekidać za T ćelije u nekoliko koraka. Ovo je bilo iznenađenje jer se za transkripcione faktore nadaleko pretpostavljalo da rade simultano, na sve-u-isto-vreme način, kada sarađuju pri regulisanju gena.
Rezultati na kraju mogu omogućiti lekarima da povećaju broj T ćelija kod osobe i to ima ponetcijalnu primenu u borbi protiv raznih bolesti, uključujući i AIDS, koji inficira zrele T ćelije.
„Ranije se smatralo da regulacija kombinatorike gena uključuje sve potrebne transkripcione faktore istovremeno. To se posebno odnosilo na genetski okidač za T ćelije, jer se mislilo da je potreban kvorum faktora koji rade simultano kako bi se osiguralo da se gen ekspresuje samo u pravom ćelijskom tipu“, kaže Kueh, koji radi u laboratoriji Ellen Rothenberg, profesorke biologije.
Autori navode da je ključ njihovog nalaza to što su uspeli da uslikaju živu ćeliju u realnom vremenu. Genetskim inženjeringom ćelije miša, gen zvan Bcl11b- glavni prekidač za T ćelije, stvorio je fluorescentni protein pored pored sopstvenog Bcl11b proteina. To je dovelo do toga da ćelija miša sija kada je Bcl11b gen uključen. Praćenjem kako različiti transkripcioni faktori ili proteini utiču na aktiviranje ovih genetskih prekidača u pojedinačnim ćelijama, naučnici su uspeli da izoluju različite uloge proteina.
Rezultati su pokazali da četiri proteina rade zajedno u tri različita koraka kako bi okrenuli prekidač za T ćelije. Kueh slikovito opisuje taj proces kao tim ljudi koji rade zajedno kako bi uključili svetlo. Prva dva proteina u lancu (TCF1 i GATA3) otvaraju vrata gde je smešten prekidač za glavno svetlo, dok sledeći protein (Notch) u osnovi uključuje svetlo. Četvrti protein (Runx1) kontroliše amplitudu signala, regulator jačine svetla.
„Mi smo identifikovali doprinose četiri regulatora Bcl11b, koji su svi potrebni za njegovo aktiviranje, ali vrše iznenađujuće različite funkcije u omogućavanju toga da gen bude uključen“, kaže Rothenberg. „Zanimljivo je da gen i dalje treba puni kvorum transkripcionih faktora, ali smo sada saznali da je potrebno da rade po određenom redu. To čini da gen odgovara ne samo na trenutno stanje ćelije, već i na nedavnu razvojnu istoriju ćelije.“
Član tima Kenneth Ng, student Politehničkog državnog fakulteta u Kaliforniji, kaže da je iznenađen koliko detalja bi mogli da nauče o regulaciji gena koristeći snimanje živih ćelija. „Čitao sam o ovom procesu u udžbenicima, ali ovde u ovoj studiji smo mogli tačno da vidimo šta proteini zaista rade“, kaže on.
Sledeći korak u istraživaju jeste da bolje sagledaju kako tačno prekidač za T ćelije radi sam po sebi. Kuah kaže da želi da „odvrne poklopac“ prekidača i shvati šta se fizički dešava u hromozomskim materijalima oko Bcl11b gena.
Izvor: Medical Xpress
