Фото: Reuters
Клетки человека представляют собой "мозаику"
Американские ученые выяснили, что клетки кожи содержат свои собственные, уникальные геномы.
Генетики проанализировали
структуру ДНК клеток кожи и пришли к выводу, что их генетическая уникальность
превращает человека в "мозаику" из клеток с разным генетическим материалом.
"Мы
выяснили, что человек представляет собой "мозаику" из клеток
с различными геномами. В ходе экспериментов мы поняли, что примерно 30%
клеток кожи отличаются друг от друга по числу копий различных
фрагментов ДНК. Раньше мы считали, что подобные вариации возникают только
в случае таких болезней, как рак. Генетический калейдоскоп, который
мы нашли в коже, можно также увидеть и в крови, и в мозге
и в других частях тела человека", - заявила руководитель группы
биологов Флора Ваккарино из Центра изучения детей при Йельском
университете (США).
Ученые
исследовали культуру перепрограммированных (iPSC) стволовых клеток, полученных
из клеток кожи человека.
Ваккарино и его
коллеги пытались понять, почему некоторые из iPSC-клеток приобретают вредные
мутации и превращаются в раковые. Для этого они использовали образцы кожи семи
добровольцев, из каждого из которых были выращены перепрограммированных
стволовых клеток.
Получив
виртуальные "копии" генетического материала, Ваккарино и ее
коллеги сравнили их между собой, пытаясь найти следы мутаций. К удивлению
биологов, геномы даже здоровых стволовых клеток заметно отличались друг
от друга.
По подсчетам
исследователей, геномы примерно 30% iPSC-клеток содержали в себе небольшие
мутации - в них присутствовали дополнительные копии отдельных
участков ДНК или же один из существующих участков был удален. Ученые
проверили, не возникли ли они в процессе
"перепрограммирования", сравнив геномы стволовых клеток с ДНК их
прародителей.
Оказалось, что
исходные клетки кожи содержали в себе примерно половину мутаций,
обнаруженных в линиях стволовых клеток.
Такой результат
противоречит современным представлениям об устройстве генома всех
многоклеточных организмов. Считается, что все клетки тела, в том числе
и кожа, содержат в себе одну и ту же копию генома. Как правило,
изменения в его структуре приводят к появлению раковой опухоли
или включению системы защиты генома, которая заставляет клетку с ошибочной
ДНК совершить "самоубийство".
Авторы статьи
полагают, что аналогичные вариации существуют и в других типах клеток
в теле человека. В частности, геномы клеток крови и мозга, изученные
биологами, заметно отличались друг от друга.
Как отмечают
Ваккарино и ее коллеги, результаты их работы указывают
на необходимость пересмотра современных методик анализа генома.
Ранее ученые из Немецкого центра исследования рака обнаружили белок, который влияет на жизнеспособность опухолевых клеток.