برنامه ریزی مجدد القایی (مصنوعی) و طبیعی
مقدمه
زمانی اعتقاد بر این بود که پایداری هویت سلولی برگشت ناپذیر است. با این حال، تغییرات در هویت سلول در بسیاری از گونه ها، بافت ها و ارگانیسم های مختلف به صورت بخشی از نمو جنینی (1-5)، هموستازی(6-7)، باززایی(8-12) و بیماری(13) توصیف شده است. علاوه بر نمونه های مربوط به تبدیل نوع سلول، تجربه های منحصر به فرد نشان داده است که هویت تمایز یافته می تواند به طور آزمایشی تغییر کند. برای مثال، برنامه بیان هسته های سوماتیک را می توان در مواجهه با یک محیط سیتوپلاسمی متفاوت از طریق انتقال هسته یا همجوشی سلول، برنامه ریزی مجدد کرد و مجموعه های کوچکی از فاکتور های رونویسی می توانند به تبدیل سلول های تمایز یافته به سلول های مشابه با سلول های بنیادی کمک کنند(14-15). برنامه ریزی مجدد مستلزم اطمینان از هویت سلولی اولیه و پذیرش یک هویت جدید می باشد. تمایز انتقالی یا برنامه ریزی مجدد مستقیم- همان طور که اغلب در زمینه تبدیل سلول های القا شده به طور ازمایشی استفاده می شود- به طور ویژه، تبدیل مستقیم یکی از انواع سلول های کاملا تمایز یافته را به سلول های دیگر، توصیف می کند. این به صورت یک مبادله کارکردی بین هویت های تمایزیافته با تفاوت های برجسته( عملکردی، مورفولوژیکی و مولکولی) تعریف می شود و در آن یک رابطه شفاف نیا-نتاج بین سلول های اولیه و پایانی تثبیت می شود(16). تمایز انتقالی به طور طبیعی اتفاق افتاده و می تواند در سلول های مختلف هم در حالت درون تنی و هم در حالت برون تنی القا شود(1-5، 17-24). مکانیسم ها و عوامل ضروری برای برنامه ریزی مجدد سلول ها، موضوع تحقیقات گسترده ای به ویژه در دهه اخیر بوده است. با این حال، تحلیل مکانیسم های اصلی تمایز انتقالی یا رویداد های تمایز انتقالی القا شده به صورت مطلوب در پزشکی ترمیمی، با محدودیت کارایی پایین فرایند القا شده به صورت ازمایشی( به طور کلی حدود 10 درصد یا کم تر)، ناقص بودن( از نظرژنتیکی و اپی ژنتیکی) و ناپایداری هویت سلولی جدید پذیرفته شده در غیاب علایم القایی(25=26) روبرو است. از این روی، خواه در حالت برون تنی و یا خواه در حالت درون تنی، پیش بینی رویداد های تمایز انتقالی در جمعیت های سلولی و دنبال کردن آن ها در سطح تک سلولی ضمن اثبات رابطه نیایی شفاف بین هویت های اولیه و نهایی سخت است. بسیاری از مطالعات بر کشف ابزار هایی برای بهبود کارایی تبدیل متمرکز بوده اند، در حالی که تعداد کمی از مطالعات به مکانیسم های اصلی فرایند کل پرداخته اند. در این زمینه، Caenorhabditis elegans یک ارگانیسم مدل قوی برای مطالعه برنامه ریزی مجدد با تعداد کمی از سلول ها( یعنی 959 سلول سوماتیک در کرم های هرمافرودیت) و جسم شفاف بوده است. این ویژگی ها، امکان تعیین نیای سلول سوماتیک کامل را از زیگوت تا موجود بالغ(27-28) ارایه کرده و روابط نیایی شفاف بین سلول ها و قابلیت پیش بینی حداقل رویداد های تمایز انتقالی طبیعی را در اختیار دانشمندان قرار می دهد. هر دو نمونه رویداد های برنامه ریزی مجدد مستقیم طبیعی و القا شده در Caenorhabditis elegans توصیف شده است.
Introduction
Once, the stability of cellular identity was believed to be irreversible. However, changes in cell identity have been described in many different species, tissues and organisms as part of embryonic development [1–5], homeostasis [6,7], regeneration [8–12] or disease [13]. Besides instances of natural cell type conversion, landmark experiments have shown that the differentiated identity can be changed experimentally. For example, the expression programme of somatic nuclei can be reprogrammed when confronted with a different cytoplasmic environment through nuclear transfer or cell fusion, and small sets of transcription factors can force the conversion of differentiated cells into stem cell-like cells [14,15]. Reprogramming entails the erasure of an initial cellular identity and the adoption of a new identity. Transdifferentiation (Td) or direct reprogramming — as often used in the context of experimentally induced cell type conversion — more specifically describes the direct conversion of one fully differentiated cell type into another. This is defined as a functional swap between differentiated identities with distinguishable differences (functional, morphological and molecular) and where an unambiguous ancestordescendant relationship is established between the initial and final cells[16]. Td occurs naturally and can be induced both in vivo and in vitro in several cell types [1–5,17–24]. The mechanisms and factors necessary to reprogram cells have been the focus of intense investigations, especially in the last decade. However, the analysis of the mechanisms underlying Td, or induced Td events as desirable in regenerative medicine, are impeded by the low efficiency of the process when induced experimentally (generally around 10% or lower), its lack of completeness (genetically and epigenetically) and the instability of the newly acquired cell identity in absence of the inductive cue(s) [25,26]. Thus, whether in vitro or in vivo, it remains difficult to predict Td events in cell populations and follow them at the single cell level while establishing an unambiguous lineal relationship between initial and final identities. Many studies have thus focused on deciphering means to improve the efficiency of the conversion, while relatively few have addressed the underlying mechanisms of the whole process.
مقدمه
عوامل دخیل در تبدیل هویت سلول
عوامل کلیدی حفاظت شده و حالت تمایز زدایی شده
نتیجه گیری
Introduction
Factors involved in cell identity conversion
Conserved key players and the dedifferentiated state
Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه