Мутации стволовых клеток

Непрограммируемые перестройки обычно происходят в случайный момент времени и или в случайном месте и часто приводят к вредным мутациям. Однако они могут также вызывать и, возможно. вызывали в прошлом мутации, позволяющие организму по-новому реагировать на условия окружающей среды, способствуя таким образом эволюционным изменениям. Конечно, для того чтобы случайные перестройки имели эволюционное значение, они должны происходить в линиях зародышевых клеток или их предшественников подобные процессы, протекающие в отдельной соматической клетке, могут не иметь никаких последствий для целого организма. Если же соматическая клетка является стволовой, то случайные перестройки могут воспрепятствовать появлению функционально активного дифференцированного потомства кроме того, изменение может быть онкогенным, т. е. приводить к образованию опухоли. [c.14]

Чем раньше в процессе развития возникает мутация, тем больше мутантная часть гонады. Доля мутантных половых клеток равна 1, если уже первая клетка оказывается носителем мутации она составляет если мутация произошла при первом делении стволовой клетки, и (Va) сли мутация возникла во время второго деления в общем случае, если мутация произошла в й-м делении, она равна (V2)" (рис. 5.21). Если общее число клеточных делений по порядку величины совпадает с полученной выше оценкой (разд. 5.1.3.3 рис. 5.15 и 5.16), а вероятность мутации одинакова для всех клеточных делений, то доля мутаций de novo, образующих кластеры, выявляемые при герминативном мозаицизме, будет хотя и небольшой, но все же ощутимой. Если мутация доминантна, можно ожидать появления немногочисленных семей, в которых оба родителя нормальны и в то же время имеется более одного ребенка с мутантным фенотипом. [c.183]

После нескольких пересевов линия клеток либо гибнет (ограниченная линия клеток), либо трансформируется и становится постоянной клеточной линией. Не всегда ясно, возникают стволовые клетки постоянной культуры в ходе пассирования, или они предсуществуют в замаскированной форме в популяции клеток ограниченной линии. Различия в свойствах этих клеток небольшой период времени, предшествующий их появлению (иногда несколько месяцев), позволяют предположить мутационную природу их появления (хромосомные перестройки, транслокации, частичное или полное неспаривание или точечные мутации). Нельзя исключить и возможность предсуществования бессмертных клеток, особенно в культурах, полученных из опухолей. [c.16]

Трансгенных животных можно получать путем направленного изменения гена, происходящего в результате гомологичной рекомбинации. Для этого используют сегмент экзогенного гена (трансген), который содержит 1) последовательность, гомологичную последовательности клеточного гена, но несущую мутацию, и 2) маркерный ген. Путем электропорации трансген вводят в эмбриональные стволовые клетки, а затем, ориентируясь на присутствие маркерного гена, отбирают клетки, в которые включился экзогенный ген. Далее производят отбор клеток с рекомбинацией экзогенного и эндогенного генов. Эти клетки вводят в бластоцисты, которые затем имплантируют в матку ложнобеременных мышей. Потомство таких мышей состоит из нормальных трансгенных животных. [c.545]

Этот более тонкий метод на первом этапе состоит в переносе гена, который взаимодействует или рекомбинирует с исследуемым эндогенным геном и вызывает в результате его изменение. Например, в этом эндогенном гене может произойти делеция (что имеет место у так называемых нокаутных мышей), в нем могут возникнуть точковые мутации или выпасть экзон. Такой измененный ген вводят в эмбриональную полипотентную стволовую клетку, где он рекомбинирует с аналогичным эндогенным геном. Эту стволовую клетку переносят затем в бластоцисту или имплантируют описанным выше способом (рис. 29.27). [c.545]

Рис. 13.11. Двухэтапный метод замещения аллелей в эмбриональных стволовых клетках с помощью гомологической рекомбинации а — рекомбинация между плазмидой и хромосомой, приводящая к дупликации искомого гена б — внутри-хромосомная рекомбинация. приводящая к удалению мутантного аллеля гена. Замещающии аллель зачернен, замещаемый аллель вьщелен тройной линией — замещаемая мутация. Горизонтальнс дв. направлен-ной стрелкой обозначен удаляемый сегмент дупликации Вектоо, несущий селективные гены tk и neo, линеаризован

Наиболее вероятными кандидатами для проведения генной терапии ех vivo (рис. 21.5) являются пациенты с наследственными заболеваниями, для лечения которьгх применяют трансплантацию костного мозга. Терапевтический эффект трансплантации костного мозга в отношении целого ряда болезней связан с наличием в нем тотипотентных эмбриональных стволовых клеток, которые встречаются с частотой могут пролиферировать и дифференцироваться в рахчичные типы клеток, такие как В- и Т-лимфоциты (В-клетки и Т-клетки), макрофаги, эритроциты, тромбоциты и остеокласты. Например, в том случае, когда генная мутация нарушает функции макрофагов, трансплантация костного мозга обеспечивает реципиенту постоянный запас компетентных макрофагов, происходящих из популяции тотипотентных стволовых клеток. [c.489]

Чтобы получить нокаутирующую мутацию (kno k-out mutation), последовательность клонированного гена должна быть изменена in vin o и затем введена в культуру эмбриональных стволовых клеток (ES). С низкой частотой мутировавший трансген замещает его нормальный аллель в хромосоме путем гомологичной рекомбинации - процесс, названный targeting. ES клетки, которые содержат нокаутированную мутацию, могут быть использованы, чтобы создать химеры, которые пригодны для получения трансгенных линий, несущих нокаутированную мутацию. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология