Шалыгина Ю. А.1, Шведова Е. В.2, Ефимова О. А.1, Пендина А. А.3, Кругляков П. В.2, Кузнецова Т. В.3, Полынцев Д. Г. 2, Баранов В. С.3
(1 - Санкт-Петербургский Государственный Университет, Санкт-Петербург, Россия e-mail: julie-e@mail.ru; 2 - ООО «Транс-Технологии», Санкт-Петербург, Россия; 3 - ГУ НИИ Акушерства и Гинекологии им.Д.О.Отта РАМН, Санкт-Петербург, Россия)
Метилирование ДНК, наряду с модификациями гистонов и РНК-опосредованным сайленсингом, является одним из эпигенетических механизмов регуляции экспрессии генов. Под метилированием понимают модификацию ДНК, происходящую в результате присоединения метильной группы к углероду в 5-ом положении цитозина с образованием 5-метилцитозина. Метилирование ДНК играет важную роль в поддержании структуры хроматина, влияет на пролиферацию клеток, репликацию и репарацию ДНК.
Для большинства типов клеток многоклеточного организма характерно наличие постоянных ткане-специфичных эпигенетических маркеров, обеспечивающих дифференциальную экспрессию генов и передающихся дочерним клеткам при делениях. Известно, однако, что дифференцировка клеток сопровождается репрограммированием генома, происходящим в основном за счет эпигенетических изменений, в том числе - изменения характера метилирования ДНК. Роль эпигенетического репрограммирования в дифференцировке клеток частично изучена в доимплантационном развитии млекопитающих, однако для стволовых клеток взрослых индивидов этот вопрос до сих пор остается неосвещенным. В настоящем исследовании проведен анализ метилирования ДНК метафазных хромосом мезенхимных стволовых клеток человека. Колхицин добавляли в культуру за 5 часов до фиксации. На первом этапе исследования было проведено кариотипирование 115 метафазных пластинок из стволовых клеток 5 взрослых индивидов. Во всех случаях был установлен нормальный кариотип. Вторым этапом была оценка метилирования ДНК генома стволовых клеток с помощью метода непрямой иммунофлуоресценции с применением моноклональных антител к 5-метилцитозину (5-MeC) (Eurogentec, Бельгия). Было выявлено неравномерное распределение сайтов связывания антител к 5-МеС вдоль плеч хромосом. Для установления сегментной локализации 5-МеС, были составлены совмещенные кариограммы каждой анализируемой метафазной пластинки после окрашивания флуорохромом Hoechst 33258 с последующим контрастированием актиномицином D и иммунофлуоресцентной детекции антител к 5-МеС. Флуоресцентные сигналы после иммунофлуоресцентного окрашивания были выявлены во всех Т-, большинстве R-сегментов, блоках прицентромерного гетерохроматина хромосом 1, 9, 16 и коротких плечах акроцентрических хромосом.
Тип распределения сигналов был одинаковым во всех проанализированных метафазных пластинках. На третьем этапе исследования был проведен сравнительный анализ характера распределения 5-МеС на метафазных хромосомах мезенхимных стволовых клеток, выявленного в настоящей работе, с показанным в дифференцированных клетках - лимфоцитах взрослых и плодов, клетках ворсин хориона и эмбриональных тканей (Barbin et al., 1994; Montpellier et al., 1994, Баранов и др., 2005) и детально описанным для всех сегментов хромосом лимфоцитов в наших предыдущих исследованиях (Efimova et al., 2005; Pendina et al., 2005). Тип сегментации хромосом стволовых клеток, выявляемый с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания, в целом не отличался от такового в клетках других типов. Однако, некоторые сегменты хромосом стволовых клеток характеризовались более низкой или более высокой интенсивностью флуоресценции, и, следовательно, уровнем метилирования ДНК, по сравнению с таковой в дифференцированных клетках. Для подробного описания характера метилирования ДНК всех сегментов хромосом мезенхимных стволовых клеток требуются дополнительные исследования.
См. также:
Физико-химическая регуляция in vitro пула стволовых кроветворных и стромальных клеток костного мозга
Эффект наноразмерных частиц и магнитного поля на колониеобразующую активность унипотентных кроветворных прекурсоров in vitro
Индукция апоптоза и пролиферации - иммунофизиологический механизм действия аллогенных прогенеторных клеток
Клеточные технологии для нейрорегенерации
Разработка биоинженерных конструкций на основе аутологичных мезенхимальных стволовых клеток и наноструктурированных материалов-матриксов синтетических и природного происхождения с целью восстановления костных дефектов у экспериментальных животных
Аутологичная трансплантация кроветворных стволовых клеток при рассеянном склерозе: результаты исследования Российской кооперативной группы клеточной терапии
Резорбируемые матриксы из полиэфиров и гидроксиапатита для выращивания мезенхимальных стволовых клеток костного мозга и реконструктивного остеогенеза
Разработка полимерных матриц для культивирования клеток кожи
Клиническая оценка отдаленных результатов трансплантации аутологичных стволовых клеток костного мозга у кардиохирургических больных с сердечной недостаточностью
Мононуклеарные клетки костного мозга, активированные последовательно in vivo и ex vivo, улучшают ремоделирование и функцию миокарда при хронической ишемической сердечной недостаточности
...
Обсудить на форуме
