A sejtek Újraprogramozásának története

a sejtek újraprogramozása az a folyamat, amelyet a sejtek egyik adott típusból a másikba történő átalakítására használnak. Az elmúlt hat évtizedben számos technikát fejlesztettek ki az indukált pluripotencia meghatározására.

hitel: nobeastsofierce/.com

a sejtreprogramozási kutatásokban kifejlesztett alapelvek és technikák közül néhány a szomatikus sejtmag transzfer alkalmazása a sejtdifferenciálódás során, amely megerősítette azt a tényt, hogy a differenciált sejt és a korai embrionális sejt hasonló genetikai információkat tartalmaz; a pluripotens sejtek tenyésztésében és előállításában hasznos megközelítések; valamint az a következtetés, hogy a transzkripciós faktorok elsősorban felelősek a sejt sorsának eldöntéséért.

a sejtprogramozási kutatás fejlődésének különböző szakaszait az alábbiakban tárgyaljuk:

elsődleges fejlődési szakasz

• 1885-ben: August Weissmann azt javasolta, hogy a genetikai anyag részhalmazai elkülönüljenek a leánysejtek között, egyidejűleg a sejtek újraprogramozásának fejlődésével kutatás.
• 1888-ban: Wilhelm Roux eloszlatta az embrió két sejtjének egyikét. Megállapította, hogy a teljes embriónak csak a fele fejlődik ki a kapott embrionális sejtből. Hans Spemann 1935-ben sikeresen alkalmazta ezt a módszert a Gőte embrió felhasználásával.
• 1909-ben: Ethel Browne Harvey, aki sok kutatást végzett a tengeri sünök embriójának sejtosztódásáról, elsőként fedezte fel, hogy a másodlagos tengely sejtátültetéssel indukálható az embrió gazdaszervezetébe. A Spemann szervezőjének találmánya Harvey embrionális sejtosztódással kapcsolatos munkáján alapul.
• 1928-ban Hilde Mangold és Hans Spemann különböző kísérleteket végeztek a szalamandrák embriójával, hogy meghatározzák azokat a tényezőket, amelyek felelősek az embrionális differenciálódásért és meghatározásért. Ezek a kísérletek a sejt-sejt indukció bemutatásához vezettek, amellyel a differenciálódó sejtek sorsa az embrionális szakaszban eldönthető.

az embrionális differenciálódásért és meghatározásért felelős sejteket Spemann szervezőnek nevezzük. Ezt követően a Spemann organizer képezte az alapot a különféle molekuláris embrionális kutatásokhoz, amelyeket a sejt sorsának eldöntéséért felelős tényezők megtalálására végeznek.

ezenkívül Spemann különféle vizsgálatokat végzett annak megállapítására, hogy a differenciálódásnak kitett sejtek visszaállíthatók-e embrionális állapotba, vagy ezek a sejtek továbbra is differenciált állapotban maradnak. Spemann bemutatta, hogy az átültetett mag olyan genomot tartalmaz, amely képes minden típusú sejtdifferenciálódást irányítani, ha a speciális sejt magját beültetik egy már enucleated petesejtbe, amely embrióvá fejlődött.

másodlagos fejlődési szakasz

• 1962-ben: John Gurgeon az első ember, aki gyakorlatilag meghatározta a sejtek újraprogramozási technikáját 1962-ben. A békák nukleáris transzferrel történő klónozásával kapcsolatos kutatása a sejtek nukleáris újraprogramozásának megindításához vezetett. A nukleáris újraprogramozás olyan folyamat, amelynek során egy sejttípus génexpressziója átalakul a többi sejttípus génexpressziójává.
• 1981 – ben Gail Martin és Martin Evans kezdeményezte és fejlesztette ki az egér embrionális őssejtjeit. Austin Smith 1988-ban bemutatta az embrionális őssejtkultúra szükséges feltételeit és a pluripotenciáért felelős tényezőket.
• 1987-ben: a Faktor által közvetített sejt sorsátalakítás volt a második szakasz ebben a kutatási vonalban, amelyet Harold Weintraub hozott létre. Kutatása jelezte annak lehetőségét, hogy a fibroblasztok myod transzdukción keresztül izomvonalgá alakuljanak.
• 1997-ben lan Wilmut először klónozott egy juhot, ami mérföldkő volt a sejtek újraprogramozásának történetében.
• 1998-ban: a sejtek újraprogramozási megközelítésének alkalmazása a HIV-TAT felfedezésében.
• 2001 – ben: egy embrió őssejtjeit használták a szomatikus őssejtek újraprogramozásához. Ezek az újraprogramozott sejtek és a pluripotens sejtek azonos tulajdonságokkal rendelkeznek. Megfigyelték, hogy a heterokarionok transzkripciós változásokat tapasztaltak nukleáris hibridizáció hiányában.
• 2007-ben: a sejtek újraprogramozásával kapcsolatos kutatások története indukált pluripotens őssejtek kialakulásához vezetett. Yamanaka és James Thomson először hoztak létre emberi indukált pluripotens őssejteket.
• 2012-ben: John Gurdonnak és Shinya Yamanakának sikerült olyan kutatásokat végeznie, amelyek során a differenciálódásnak kitett érett sejt éretlen sejtté alakul át, és ez az éretlen sejt a test bármely sejtjévé fejlődhet. Ez a találmány jelentős áttörést jelentett a sejtek újraprogramozásának történetében.

legújabb fejlemények

az elmúlt években a szomatikus őssejtekből előállított indukált pluripotens őssejteket széles körben használják a regeneratív gyógyászatban. Ennek ellenére a sejtek újraprogramozásának hatékonysága továbbra is alacsony. Vannak más tényezők is, például tumorigén potenciál, instabilitás stb., amelyek befolyásolják az indukált pluripotens őssejtek alkalmazását, különösen klinikai alkalmazásokban.

ezért az újraprogramozási technika fejlődési szakaszban van annak érdekében, hogy jobb hatékonyságú, minőségű és biztonságos indukált pluripotens őssejteket hozzon létre. A fejlesztés általában a szomatikus sejtek forrását, az újraprogramozó faktorkoktélt, az újraprogramozó faktorok bevezetésének technikáját, valamint a generált indukált pluripotens őssejtek fenntartásához szükséges feltételeket célozza meg.

további adatok

• összes Sejttartalom
• a sejtmag szerkezete és funkciója
• mik azok az organellák?
• Cilia és Flagella az eukariótákban
• mitózis vs meiózis