Генное молчание имеет решающее значение для нормального развития груди

Генное молчание важно для нормального развития молочных желез
                Слева направо: доктор Майкл Милевский, профессор Джейн Висвадер и доктор Эва Михалак. Предоставлено: Институт медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл.

Исследователи обнаружили, что нормальное развитие молочной железы зависит от генетического «тормоза», белкового комплекса, который заставляет молчать множество генов.
                                                                                       

Команда продемонстрировала, что комплекс белков, называемый PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2), важен для развития молочной (молочной) ткани из стволовых клеток. Они также определили, что некоторые виды рака молочной железы могут развиться в результате потери PRC2.

Исследование, в котором были интегрированы передовые системы культуры тканей и методы биоинформатики, было проведено доктором Эвой Михалак, профессором Джейн Висвадер, профессором Гордоном Смитом и профессором Джеффом Линдеманом. Он был опубликован в журнале PLOS Biology.

С первого взгляда

Развитие ткани молочной железы из стволовых клеток является сильно регулируемым процессом, на который влияют многие гены, которые могут включаться или выключаться на разных стадиях и в разных клетках.

Исследователи продемонстрировали, что развитие молочной железы зависит от генетического «тормоза», называемого PRC2, белкового комплекса, который заглушает многие гены. Ошибки в этом процессе могут быть связаны с плохим прогнозом рака молочной железы.

Исследование основывалось на системе культивирования тканей, называемой органоидами молочной железы, которая позволила исследователям точно определить, как PRC2 обеспечивает нормальное развитие тканей молочной железы.

Гены глушения

Геном содержит много генов, которые требуются для специфических процессов в разных частях тела или требуются только в разное время в процессе развития. Системы, которые корректно включают или выключают определенные гены в определенных клетках, имеют решающее значение для нормального биологического функционирования, и сбои в этом процессе были связаны с распространением многих видов рака.

Профессор Visvader сказал, что PRC2 представляет собой комплекс белков, который предотвращает экспрессию больших участков генома. «Это одновременно заглушает ряд генов, что оказывает существенное влияние на клетку», — сказала она. «Ранее мы определили роль некоторых белков в PRC2 во время развития молочной железы, но мы хотели понять важность всего белкового комплекса для этого процесса».

Команда обнаружила, что без неповрежденного комплекса PRC2 ткань молочной железы не может развиваться, сказал доктор Михалак. «Мы смогли объяснить это потерей клеток-предшественников молочной железы, которые являются клетками-предшественниками, участвующими в развитии тканей. Благодаря нашему сотрудничеству с экспертами в области биоинформатики мы смогли точно определить гены, которые активировались в результате потери PRC2, и то, как это сдерживало развитие молочных желез. «сказала она.

Исследование может иметь значение для понимания того, как развивается рак молочной железы, сказал профессор Линдеман, который также является медицинским онкологом в онкологическом центре Питера МакКаллума.

«Некоторые плохие прогнозы рака молочной железы нарушили активность PRC2, что говорит о том, что этот комплекс заглушает гены, которые управляют развитием рака», — сказал он. «Биоинформационные исследования, проведенные профессором Смитом, по экспрессии генов в ткани молочной железы без PRC2 показали, что эта ткань имеет много сходства с раком молочной железы с низким уровнем клаудина, который имеет особенно плохой прогноз. Это подтверждает наш вывод, что клетки с дефектной регуляцией генов предрасположены к развитию в раковые клетки. «

Успех благодаря инновациям

Открытия команды основывались на генетических моделях, которые не содержали комплекса PRC2, но это представляло существенные технические препятствия. «Без PRC2 молочные железы не могут развиваться — это значит, что нет клеток для исследования с использованием обычных моделей», — сказал доктор Михалак.

«Мы воспользовались недавно разработанной системой культивирования тканей — органоидами молочной железы, которые выращиваются из одиночных стволовых клеток молочной железы в трехмерные структуры, которые можно выращивать в лаборатории, но повторять нормальное развитие ткани молочной железы.

«Используя этот подход, мы могли бы позволить развитию молочной железы, а затем удалить PRC2 из системы, чтобы мы могли изучить влияние его потери на развитие тканей молочной железы».

Профессор Висвадер сказал, что впервые органоиды молочных желез использовались для преодоления проблемы изучения генов, которые необходимы для сложных процессов. «Есть много генов, которые оказывают сложное и критическое влияние на процессы развития, и их традиционно очень трудно изучать.

«Мы рады возможности использования органоидов молочной железы для исследования других регуляторов контроля генов»./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *