Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Tái lập trình trong trứng. Ảnh: raven.zoology.washington.edu




Giữa những thứ khác, trứng được tối ưu hóa để xử lý các bộ gen của tinh trùng. Các yếu tố tế bào chất có thể làm điều này cũng làm cho trứng có khả năng tái lập trình hạt nhân từ các loại tế bào khác nếu những hạt nhân được trao đổi vào trứng. Mặc dù điều này 'tế bào soma chuyển nhân' là một cách tiện dụng để tạo ra các tế bào gốc đa năng (các tế bào tương tự như tế bào gốc phôi, hoặc thậm chí clone như cừu Dolly). Cách khác là để có những "yếu tố phiên mã 'hoặc phương pháp tái lập trình iPSC mà cố gắng để tạo ra một trạng thái đa năng từ chỉ một phần kiến ​​thức của phương pháp đầy đủ được sử dụng bởi trứng.
Có bốn bộ các yếu tố phiên mã kỳ diệu (Oct4, Sox2, Myc và Klf4), trong khi chỉ là một tập hợp con của lớp ảnh hưởng các gen từ tế bào gốc, đủ để làm iPSCs.
Tuy nhiên, như một nhóm các nhà nghiên cứu lưu ý từ Singapore trong một bài báo Cell Reports  gần đây, nhược điểm chính là chúng kém hiệu quả vào việc thiết lập hoàn chỉnh. Để cố gắng cải thiện tình hình này, các nhà nghiên cứu kiểm tra 20 gen được làm giàu tế bào trứng cho khả năng của họ để tiếp tục gây tái lập trình iPSC của các tế bào xơ chuột mà đã  biểu hiện phiên bản retrovirus của các yếu tố trên.
Các yếu tố duy nhất mà hoạt động tăng đáng kể số lượng phosphatase kiềm dương cụm iPSC-là thành viên của bệnh bạch cầu tế bào T họ protein (Tcl1). Các nhà nghiên cứu tìm thấy rằng đối tác chính của Tcl1 trong tế bào là một RNA-binding protein gọi là ti thể polynucleotide phosphorylase (PnPase). Vì vậy, bây giờ mọi thứ có thể bắt đầu trở nên thú vị. PnPase là một enzyme nhị chức với cả hai exoribonuclease và hoạt động oligonucleotide polymerase. Nói cách khác, nó có thể tháo dỡ chuỗi RNA và đuôi dài heteropolymeric.
Ngoài các sản phẩm RNA của riêng mình, ty thể được ghi nhận của các nhà nhập khẩu khác nhau tRNA hạt nhân-mã hóa đi các synthetases aminoacyl-tRNA cần thiết. Protein RNA-binding ty thể như PnPase được cho là quan trọng trong việc nhập khẩu và chế biến của RNA trong ty thể. Phát hiện này của tác giả rằng các yếu tố có thể lập trình lại trứng bằng cách ức chế sự chuyển hóa PnPase ti thể có tác động đến tổng quát hơn cho các tế bào gốc.
Ví dụ, mặc dù các tế bào soma dựa vào oxy hóa phosphoryl hóa, các tế bào gốc đa năng ưu tiên dùng glycolysis như một nguồn năng lượng và thường có các ty lạp thể chưa trưởng thành. Công việc gần đây bây giờ chỉ ra rằng vai trò chính của vận chuyển điện tử trong phát triển hạt nhân tế bào, cả hai phát triển hoặc trong bệnh ung thư, có thể chỉ đơn giản là để tổng hợp aspartate. Một sự đánh giá mới cho tỷ lệ mitochondria, một lần nữa trong sự phát triển của trứng trong cái gọi là dòng mầm nút cổ chai, sau này trong đặc điểm kỹ thuật tế bào mầm, và ung thư thống nhất các khái niệm này.
Cuộc đàn áp của ty thể phát sinh học thông qua các Tcl1-PnPase 'chuyển đổi' chỉ là một cơ chế các nhà nghiên cứu khám phá. Họ cũng phát hiện ra rằng một homolog liên quan chặt chẽ, Tcl1b1, có thể tăng đáng kể các nguyên bào sợi tái lập trình soma. Họ lưu ý rằng PnPase là rất quan trọng, ít nhất là ở chuột, không chỉ để tạo phôi nhưng cho tai, cơ bắp và phát triển trí não. Họ thậm chí còn đề nghị PnPase có thể là một yếu tố quan trọng trong liệu pháp thay thế ti thể mới.
 
Dịch: Thành Vũ
Nguồn: http://phys.org/news/2015-08-reprogramming-oocyte.html