Når blodceller deler sig, er der et slags DNA-bogmærke i cellens DNA, der sikrer, at de så at sige kan huske, at de er netop en blodcelle. Det er en kendt mekanisme, der tidligere har været påvist i dyrkede celler, men nu har forskere fra Lunds Universitet påvist selvsamme mekanisme hos levende mus.
Opdagelsen kan være vej til at forstå og derefter påvirke bloddannelsesprocessen. Den foregår i knoglemarven, og her bliver der produceret alle typer blodceller i vores krop.
For patienter med blodrelaterede sygdomme eller kræft er blodstamcelletransplantation nogle gange den eneste tilgængelige behandling. Der er dog mangel på egnede donorer og blodstamceller, hvilket begrænser behandlingsmulighederne i dag.
– For at der kan dannes blod, skal såkaldte transkriptionsfaktorer – protein – fungere som en slags genregulator i den biologiske proces. Her har GATA2-proteinet en nøglerolle i produktionen af blodstamceller og dannelsen af forskellige blodcellelinjer. Uden GATA2 er der ingen generering af blodstamceller og derfor intet blod, siger Filipe Pereira, professor i molekylær medicin ved Lunds Universitet til lu.se
Transkriptionsfaktorer binder sig til cellens DNA og styrer produktionen af mange proteiner, som er nødvendige for cellens normale funktion.
Når cellen deler sig, løsnes transkriptionsfaktorer fra dens DNA. Det sker imidlertid ikke for alle. Nogle forbliver bundet, og fungerer nærmest som et slags bogmærke i en bog. Dette mærke hjælper efterfølgende cellen til at reaktivere cellens identitet efter celledeling, så en blodcelle “husker” at forblive en blodcelle og ingen anden celletype.
Selvom proteinet var tilgængeligt i cellen under andre faser af cellecyklussen, resulterede fjernelse af GATA2 under celledeling i museembryoners død. Disse udviklede aldrig blodstamceller og døde af anæmi før fødslen.
Kilde: lu.se
“DNA-bogmærke” hjælper blodceller med at huske, hvem de er
Af Åsa Hansdotter – udgivet 14. august 2023
Portræt af Filipe Pereira. Foto.
At forstå bloddannelsesprocessen er af største vigtighed for at finde nye metoder til at udvide stamceller til terapeutiske formål, siger Filipe Pereira, professor i molekylær medicin. Foto: Tove Smeds.
Et “bogmærke” – i form af specifikke proteiner – i cellens DNA betyder, at celler husker deres identitet efter celledeling. Mekanismen er tidligere blevet påvist i dyrkede celler. Forskere ved Lunds Universitet har nu for første gang vist den afgørende betydning af denne mekanisme hos levende mus. Opdagelsen, som er publiceret i Nature Communications, er vigtig for at forstå og påvirke bloddannelsesprocessen og for at finde nye metoder til at danne blodstamceller.
Blodstamceller findes i knoglemarven og producerer alle typer blodceller i vores krop. For patienter med blodrelaterede sygdomme eller kræft er blodstamcelletransplantation nogle gange den eneste tilgængelige behandling. Der er dog mangel på egnede donorer og blodstamceller, hvilket begrænser behandlingsmulighederne i dag.
- For at der kan dannes blod, skal såkaldte transkriptionsfaktorer – protein – fungere som en slags genregulator i den biologiske proces. Af disse har GATA2-proteinet en nøglerolle i produktionen af blodstamceller og dannelsen af forskellige blodcellelinjer. Uden GATA2 er der ingen generering af blodstamceller og derfor intet blod, siger Filipe Pereira, professor i molekylær medicin ved Lunds Universitet.
Transkriptionsfaktorer binder sig til cellens DNA og styrer produktionen af mange proteiner, som er nødvendige for cellens normale funktion. Men når cellen deler sig, løsnes de fleste transkriptionsfaktorer fra dens DNA. For nylig har forskere fundet ud af, at nogle af transskriptionsfaktorerne forbliver bundet til DNA’et og “mærker” disse på samme måde som et bogmærke i en bog. Disse “DNA-bogmærker” hjælper så med at reaktivere cellens identitet efter celledeling, så en blodcelle “husker” at forblive en blodcelle og ingen anden celletype.
- Beviset for denne mekanisme er tidligere kun blevet observeret i dyrkede celler. Vi spekulerede på, om denne mekanisme spiller en rolle i celler i levende organismer. Da hæmatopoiesis er tæt forbundet med cellecyklussen, antog vi, at opretholdelsen af hæmatopoietisk stamcelleidentitet under celledeling afhang af DNA-bogmærkning af GATA2. Og vi så faktisk, at GATA2 forbliver bundet til cellens DNA gennem celledelingen.
Selvom proteinet var tilgængeligt i cellen under andre faser af cellecyklussen, resulterede fjernelse af GATA2 under celledeling i museembryoners død. Disse udviklede aldrig blodstamceller og døde af anæmi før fødslen. Resultaterne viser for første gang vigtigheden af ”DNA-bogmærkning” af GATA2 under celledeling, og hvor vigtigt det er for celleidentiteten hos levende dyr.
- At forstå bloddannelsesprocessen er af største vigtighed for at finde nye metoder til at udvide stamceller til terapeutiske formål. I fremtiden kan manipulation af GATA2 og andre transkriptionsfaktorer forbedre produktionen af blodstamceller i et laboratoriemiljø, for at imødekomme de kliniske behov, der eksisterer, slutter Filipe Pereira.
