Historia av Cell omprogrammering

Cell omprogrammering är processen som används för att konvertera celler från en viss typ till en annan. Under de senaste sex decennierna har många tekniker utvecklats för att definiera inducerad pluripotens.

kredit: nobeastsofierce/.com

några av de principer och tekniker som har utvecklats inom cellprogrammeringsforskning är tillämpningen av somatisk cellkärnöverföring i celldifferentiering, vilket har bekräftat det faktum att den differentierade cellen och den tidiga embryonala cellen innehåller liknande genetisk information; tillvägagångssätt som är användbara vid odling och generering av pluripotenta celler; och slutsatsen att transkriptionsfaktorer huvudsakligen är ansvariga för att bestämma cellens öde.

olika stadier av utveckling av cellprogrammeringsforskning diskuteras nedan:

primärt utvecklingsstadium

• 1885: August Weissmann föreslog att de genetiska materialundergrupperna isolerades mellan dottercellerna samtidigt med utvecklingen av cellprogrammeringsforskning.
• 1888: Wilhelm Roux skingrade en av de två cellerna i ett embryo. Han fann att endast hälften av hela embryot utvecklas från den resulterande embryonala cellen. Hans Spemann hade lyckats tillämpa denna metod med newt-embryot 1935.
• under 1909: Ethel Browne Harvey, som genomförde mycket forskning om celldelning i havsborrarnas embryo, var den första som upptäckte att sekundär axel kan induceras i embryovärd genom celltransplantationer. Uppfinningen av Spemanns arrangör är baserad på Harveys arbete med embryonal celldelning.
• 1928: Hilde Mangold och Hans Spemann genomförde olika experiment med salamandrarnas embryo för att bestämma de faktorer som är ansvariga för embryonal differentiering och bestämning. Dessa experiment ledde till demonstration av cell-till-cell-induktion, genom vilken ödet för cellerna som genomgår differentiering kan avgöras i embryonstadiet.

cellerna som ansvarar för embryonal differentiering och bestämning kallas som Spemann-arrangören. Därefter bildade Spemann organizer basen till olika molekylära embryonala undersökningar som utförs för att hitta de faktorer som är ansvariga för att bestämma cellens öde.

dessutom hade Spemann genomfört olika studier för att hitta om cellerna som utsätts för differentiering kan återställas tillbaka till embryonalt tillstånd eller om dessa celler kvarstår att förbli i ett differentierat tillstånd. Spemann presenterade att den transplanterade kärnan innehöll ett genom som har förmågan att styra alla typer av celldifferentiering, om en kärna i den specialiserade cellen implanteras i ett redan enukleerat ägg som hade utvecklats till ett embryo.

sekundärt utvecklingsstadium

• 1962: John Gurgeon är den första personen som praktiskt definierar cellprogrammeringstekniken 1962. Hans forskning om kloning av grodor genom kärnöverföring ledde till initiering av nukleär omprogrammering av cellerna. Nukleär omprogrammering är en process genom vilken genuttryck av en celltyp omvandlas till genuttryck av de andra celltyperna.
• 1981: Gail Martin och Martin Evans initierade och utvecklade musens embryonala stamceller. Austin Smith presenterade nödvändiga förutsättningar för embryonal stamcellskultur och faktorer som är ansvariga för pluripotency 1988.
• 1987: Faktormedierad cellödekonvertering var det andra steget i denna forskningslinje, som grundades av Harold Weintraub. Hans forskning indikerade möjligheten att omvandla fibroblaster till muskellinje genom Myodtransduktion.
• 1997: för första gången klonade lan Wilmut ett får, vilket var en milstolpe i historien om cellprogrammeringsforskning.
• i 1998: tillämpning av cell omprogrammering tillvägagångssätt i upptäckten av HIV-TAT.
• 2001: stamceller från ett embryo användes vid omprogrammering av somatiska stamceller. Dessa omprogrammerade celler och pluripotenta celler har visat sig ha samma egenskaper. Det har observerats att heterokaryonerna upplevde transkriptionsförändringar i frånvaro av kärnhybridisering.
• i 2007: historien om forskning över cell omprogrammering hade lett till utvecklingen av inducerade pluripotenta stamceller. Yamanaka och James Thomson genererade humana inducerade pluripotenta stamceller för första gången.
• under 2012: John Gurdon och Shinya Yamanaka hade lyckats bedriva forskning, där den mogna cellen som utsätts för differentiering omvandlas till en omogen cell och denna omogna cell kan utvecklas till vilken cell som helst i kroppen. Denna uppfinning var ett stort genombrott i historien om cell omprogrammering forskning.

senaste utvecklingen

under de senaste åren har inducerade pluripotenta stamceller som genereras från somatiska stamceller använts i stor utsträckning i regenerativ medicin. Icke desto mindre förblir effektiviteten av cellprogrammering låg. Det finns några andra faktorer som tumörpotential, instabilitet etc., som påverkar användningen av inducerade pluripotenta stamceller, särskilt i kliniska tillämpningar.

därför är omprogrammeringstekniken under utvecklingsstadiet för att generera inducerade pluripotenta stamceller med bättre effektivitet, kvalitet och säkerhet. Utvecklingen riktar sig i allmänhet till källan till somatisk cell, omprogrammeringsfaktorcocktail, tekniken med vilken omprogrammeringsfaktorer introduceras och betingelser odlas för att upprätthålla de genererade inducerade pluripotenta stamcellerna.

Vidare läsning

• allt cellinnehåll
• struktur och funktion av cellkärnan
• Vad är organeller?
• Cilia och Flagella i eukaryoter
• mitos vs meios