Новости науки 07.05.02. Развитие гипофиза, от общего происхождения до особых типов клеток

Развитие передней доли гипофиза, от обычного зачатка в верхнем нёбе эмбриона до органа, состоящего из множества различных эндокринных типов клеток, описано двумя Университетами Калифорнии, Школа исследователей медицины Сан Диего (UCSD) в обзоре, опубликованном в журнале Science.

M. Джеффри Розенфелд, доктор медицины, Говард Хугес исследователь Медицинского института и профессор UCSD, и Кэтлин М. Скалли, Ph. D., научный сотрудник медицинского отдела UCSD, провели многоступенчатое описание сложной передачи клеточных сигналов и событий в ядрах клеток, которые имеют место в течение ключевых шагов в развитии гипофиза.

Находясь в основании мозга, и будучи размером с горошину, гипофиз вырабатывает гормоны, влияющие на рост, воспроизводство потомства, кормление грудью, функционирование щитовидной железы, и обеспечение гомеостазиса (то есть постоянства внутренней среды организма). Эта железа - довольно сложный орган, регулирующий комбинацию исходящих от гипоталамуса нервных сигналов, а также обратную связь от органов-мишеней.

Несколькими годами ранее, исследователи начали идентифицировать некоторые из молекул, управляющих рядом последовательных шагов, в результате которых исходные клетки идентифицируются как гипофизные, размножаются, и дифференцируются, формируя различные гормонопроизводящие типы клеток зрелой железы.

В обзорной статье Science, исследователи описывают первоначальную наружную стадию передачи сигналов, в которой клетки, окружающие зачаток гипофиза вырабатывают молекулы запускающие процесс развития. В конечном счете, сама развивающаяся железа начинает вырабатывать некоторые из этих молекул, которые помогают определить ее идентичность и содействуют росту. В это время, осуществление некоторых факторов копирования (которые функционируют как молекулярные переключатели, включающие и выключающие гены), должно быть активизировано или подавлено для того, чтобы гипофиз прогрессировал к следующей стадии своего развития.

Что касается их собственного генетического и биохимического исследования, также как и других работ, Розенфелд и Скалли обращают внимание, что развитие гипофиза управляется сложными взаимодействиями между сериями регулирующих копирование факторов.

Известно, что не имеется единого специализированного фактора копирования для каждого гена. Вместо этого необходима комбинация факторов связанных с уникальной последовательностью ДНК каждого целевого гена.

Среди других исследований, в статье упомянута работа лаборатории Розенфелда над Pit-1, гомео-доменным фактором копирования, который активизирует три гена, кодирующих гормон пролактина, гормон роста и тиреотропин, каждый из которых производится различными типами клеток гипофиза. В этом случае, взаимодействия Pit-1 с другими факторами диктуются целевой последовательностью гена, заканчивающейся реализацией только одного гена в каждом типе клеток.

Исследователи обращают внимание, что некоторые из молекулярных механизмов, которые регулируют проявления генов и ведут к предельному дифференцированию различных типов клеток в гипофизе, могут быть использованы для решения аналогичных проблем, касающихся развития других органов тела.

перейти к началу страницы