Reporting in Science, Wang and Lin tackle one of the most fundamental problems in stem-cell biology: how does a stem cell decide that, when dividing, it should make at least one more of itself — rather than generating two more-specialized cell types? The authors find that a key to such 'self-renewal' is, at least for one type of stem cell, a translational repressor known as Nanos.
Недавно наметился прогресс в понимании внешних сигналов. которые регулируют самообновление стволовых клеток. Однако, внутренне присущие сигналы, необходимые для большинства стволовых клеток, оказались довольно загадочными. Wang and Lin приблизились к этой проблеме, исследуя оварии плодовых мух и особенно germline stem cells (GSCs), которые обладают определенными преимуществами в качестве модельной системы — включая их отличающуюся морфологию. GSCs образуются из примордиальных зародышевых клеток во время мерехода от личинки к куколке. У взрослых самок GSCs м. и само-обновляться и генерировать дифференцирующиеся типы клеток, а именно, цистобласты, которые идут на создание яйцевых камер.
Уже было известно, что Nanos вносит вклад в продукцию яиц, но детали не были ясны. Wang and Lin сконструировали nanos трансген, который переключается с помощью теплового шока. Они использовали этот трансген, чтобы восстанавливать функциональный Nanos у эмбрионов-самок с мутациями nanos. Затем, когда взрослые особи, вылетали из куколок они выключали трансген. В результате количество GSCs резко снижалось по сравнению с мухами дикого типа — как и количество яйцевых камер (преимущественно благодаря тому, что меньшее количество GSCs генерировало их). Итак, Nanos неоходим постоянно для сомо-обновления GSCs.
В этом эксперименте Nanos включался и выключался у целой мухи. Это не позволяло определить, является ли передача сигнала Nanos intrinsic или extrinsic к GSCs. Авт. удаляли из GSCs только белок. Они пришли к выводу, что Nanos является внутренне присущим регулятором само-обновления GSC — и что он работает, предупреждая эти клетки от дифференцировки. Более того, он, по-видимому, функционирует, формируя комплексы с РНК-связывающим белом Pumilio.
Nanos–Pumilio комплексы, как известно соединяются Nanos-чувствительными элементами в мишенфх-мРНК, репрессируя их трансляцию. Итак, необходимо идентифицировать мРНК, которые репресси he.ncz с помощью Nanos–Pumilio в GSCs. Интересно также посмотреть, как активности этих intrinsic регуляторов интегрируются с extrinsic сигналами — и ведут ли они сабя сходным образом в др. стволовых клетках и у др. видов.