Среда, 12.12.2018
БИОРЕГЕНЕРАЦИЯ
Меню сайта
Категории раздела
Мои файлы [33]
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Форма входа
Главная » Файлы » Мои файлы

Изменения связанные с образованием регенерационной бластемы
02.08.2011, 20:53

       В будущих исследованиях, на наш взгляд, следовало бы учитывать  и другие изменения связанные с образованием регенерационной бластемы. Сравнение различий в механизмах «натуральной»  трансдифференциации клеток, вызванных регенерационной реакцией in vivo,  с механизмами перепрограммирования  in vitro,  может помочь выявлению природы регенеративных процессов ([i]).

   Показано, что при регенерации дедифференцированные клетки синтезируют характерные для их состояния факторы, такие как, например:  Nrad  ([ii]), msx1 ([iii]), rfrngand notch ([iv]). Вместе с тем синтезируются факторы необходимые для перепрограммирования клеток. Так, например, активируется синтез транскрипционного фактора Lin 28, который, как известно, блокирует созревание  let-7 микроРНК в эмбриональных стволовых клетках мыши ([v]). и в сочетании с генами Oct4, Sox2 и Nanog используется для перепрограммирования фибробластов в  ИПСК ([vi]). Кучу сигналов выделяет эпидермис: ростовые факторы (Fgf8), факторы поляризации и митогены (Wnt), паракринные факторы (Activinβ-A) ([vii]). В мезенхиме бластемы, выделяемый нервами митоген   nAG - newt Anterior gradient([viii]), Fgf 20а и многие другие ([ix])

 

 Помимо активации определенных генов, для регенерации организм создает особые условия. Созданием этих условий занят эпидермис покрывающий рану. При исследовании интенсивности синтеза различных белков в регенерирующей конечности аксолотля обнаружено, что активнее всех белков в бластеме синтезируется синтетаза окиси азота  (neuronal nitric oxide synthase- NOS1) – белок, идентифицированный как фермент синтезирующий окись азота NO – газ, обладающий широким спектром биологического действия. Активность синтеза  NOS1 превышала синтез других белков с первого по 7-й день после ампутации конечности ([x]). Ген, кодирующий NOS1 активируется также в культе конечности Xenopus на стадии когда регенерация возможна, но не активен на стадии когда способность к регенерации отсутствует ([xi]).  Иммунное  окрашивание показало, что NOS1 синтезируется главным образом в эпидермисе бластемы в период ее формации. Такая локализация NOS1 свидетельствует о том, что NO (являющийся индифферентным газом способным быстро диффундировать и свободно проникать через плотные клеточные слои и межклеточное пространство) диффундируя из эпидермиса вглубь бластемы и связываясь там с кислородом воздуха (замечательное свойство NO  непосредственно связываться с кислородом воздуха, образуя двуокись азота) может поддерживать состояние гипоксии и, таким образом  имитирует в бластеме условия приближенные к ранним стадиям развития зародыша. Такие условия, очевидно, необходимы для контроля индуцируемых гипоксией факторов – ГИФ (HIF) ([xii]), которые играют важную роль в регуляции способности клеток к дедифференцировке и пролиферации ([xiii], [xiv]).   Помимо этого окись азота, обладая бактерицидными свойствами, поддерживает стерильность в ране ([xv]). Однако главное что дает NO регенерирующей ткани - это активация защиты от возможности канцерогенеза ([xvi]), что, в частности, связано с активацией апоптоза ([xvii]) в результате активации синтеза p53. Кроме того окись азота регулирует работу сократительного белка миозина ([xviii],  [xix]), который, как известно, может играть ключевую роль в организации идущего в бластеме морфогенеза, так как контролирует адгезию, поляризацию и миграцию клеток ([xx]). Эти функции миозин выполняет вслед за актином – мышечным белком, который выполняет роль инициатора этих процессов, обладая способностью к направленной полимеризации регулируемой Rho GTPазой (Rho GTPases) ([xxi]). Не менее важную роль при регенерации, очевидно, выполняет и другой газ – перекись водорода. Показано, что выделяемая поврежденной кожей перекись водорода является ключевым сигналом к регенерации сенсорных аксонов ([xxii]).

Далее см. Большие надежды на очень маленькие похожие на эмбриональные плюрипотентные стволовые клетки - VSEL


[i] Maria J Barrero & Juan Carlos Izpisua Belmonte (2011) Regenerating the epigenome.  EMBO reports  12,  208 - 215, doi:10.1038/embor.2011.10

 

 

[ii]  Shimizu-Nishikawa K, Tsuji S, Yoshizato K: Identification and characterization of newt rad (ras associated with diabetes), a gene specifically expressed in regenerating limb muscle.Dev Dyn 2001, 220:74-86

[iii]    Crews L, Gates PB, Brown R, Joliot A, Foley C, Brockes JP, Gann AA: Expression and activity of the newt Msx-1 gene in relation to limb regeneration. Proc Biol Sci 1995, 259:161-171

[iv]   Cadinouche MZ, Liversage RA, Muller W, Tsilfidis C: Molecular cloning of the Notophthalmus viridescens radical fringe cDNA and characterization of its expression during forelimb development and adult forelimb regeneration.Dev Dyn 1999, 214:259-268. 

[v]    Viswanathan S, et al.(2008) Selective Blockade of MicroRNA Processing by Lin28.

        Science 320:97-100

[vi]    Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K, Antosiewicz-Bourget J, Frane JL, Tian S, et al.

         Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells.

         Science. 2007;318:1917–1920

[vii]    Jazwinska A, Badakov R, Keating MT. Activin-betaA signaling is required for zebrafish

        fin regeneration. Curr Biol. 2007;17:1390–1395

[viii]    Kumar A, Godwin JW, Gates PB, Garza-Garcia AA, Brockes JP Molecular basis for the nerve

       dependence of limb regeneration in an adult vertebrate. Science. 2007;318:772–777

[ix]    Poss K. D. (2010) Advances in understanding tissue regenerative capacity and mechanisms

       in animals. Nat Rev Genet. 2010 October; 11(10): 710–722.

 

[x]   Rao N, Jhamb D, Milner DJ, Li B, Song F, Wang M, Voss SR, Palakal M, King MW, Saranjami B, Nye HL, Cameron JA, Stocum DL (2009) Proteomic analysis of blastema formation in regenerating axolotl limbs. BMC Biol 2009, 7:83.

[xi]     Grow M, Neff AW, Mescher AL, King MW: Global analysis of gene expression in Xenopus hindlimbs during stage-dependent complete and incomplete regeneration.

       Dev Dyn 2006, 235:2667-2685.

[xiii] Catherine Forristal, Kate Wright, Neil Hanley, Richard Oreffo andFranchesca Houghton(2010) Hypoxia inducible factors regulate pluripotency and proliferation in human embryonic stem cells cultured at reduced oxygen tensions Reproduction 2010;139:85.

 

[xiv] Leticia Basciano , Christophe Nemos , Bernard Foliguet , Natalia de Isla , Marcelo de Carvalho , Nguyen Tran  and Ali Dalloul (2011) Long term culture of mesenchymal stem cells in hypoxia promotes a genetic program maintaining their undifferentiated and multipotent status

BMC Cell Biology 2011, 12:12doi:10.1186/1471-2121-12-12

 

[xv] Меньщикова Е.В., Зенков Н.К. 1997. Окислительный стресс при воспалении.  Успехи соврем, биологии. 117, 155-171

[xvi] Muntané J, (2010). Nitric oxide and cancer. World J Hepatol. 2010 Sep 27;2(9):337-44.

 

[xvii] Messmer UKAnkarcrona MNicotera PBrüne B. (1994)  p53 expression in nitric oxide-induced apoptosis. FEBS Lett. 1994 Nov 21;355(1):23-6

[xviii]   Evangelista, Alicia M. et al. & Guilford, William H. (2010) Direct Regulation of

        Striated Muscle Myosins by Nitric Oxide and Endogenous Nitrosothiols PLoS ONE, 5 (6), e11209

[xix]      Martínez-Ruiz, Antonio Cadenas, Susana Lamas, Santiago, (2011)

        Nitric oxide signaling:  Classical, less classical, and nonclassical mechanisms.

        Free Radical Biology and Medicine, 51 (1), 17-29

[xx]   Miguel Vicente-Manzanares, Xuefei Ma, Robert S. Adelstein & Alan Rick Horwitz (2009)

        Non-muscle myosin II takes centre stage in cell adhesion and migration Nature Reviews

        Molecular Cell Biology 10, 778–790; doi:10.1038/nrm2786

[xxi]   Parsons J. T, Alan Rick Horwitz & Martin A. Schwartz (2010) Cell adhesion:

      integrating cytoskeletal dynamics and cellular tension. Nature Reviews Molecular

      Cell Biology 11, 633-643 ,  doi:10.1038/nrm2957

[xxii]   Sandra Rieger, Alvaro Sagasti. Hydrogen Peroxide Promotes Injury-Induced Peripheral

        Sensory Axon Regeneration in the Zebrafish Skin. PLoS Biology, 2011; 9 (5): e1000621

        DOI: 10.1371/journal.pbio.1000621

Категория: Мои файлы | Добавил: анатомнет
Просмотров: 474 | Загрузок: 0 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2018
    Бесплатный хостинг uCoz