Weten we nu hoe stamcellen zich tot gerijpte cellen ontwikkelen?

Darmwand

De darmwand met de darmvlokken (villi) en damrcryptes waar darmcellen zich delen (afb: ISTA)

Stamcellen kunnen zich, afhankelijk van hun ‘status’, ontwikkelen tot een scala aan celsoorten, maar wie wat maakt wat zo’n stamcel uiteindelijk wordt. Onderzoekers denken daar nu meer licht op geworpen te hebben na het ontdekken van zo’n differentiëringsmechanisme in de ingewanden van muisjes. Het zou zijn gebleken dat de richting van de ontwikkeling (mede) bepaald wordt door de plaats in het organisme en door bewegingen in de omgeving. Lees verder

Embryocellen ontwikkelen zich door trekken en duwen

Embryonale huidcellen kip in een petrischaaltje

De embryonale huidcellen organiseerden zich in een petrischaaltje tot een ring en, uiteindelijke, tot veerfollikelcellen (afb: Rockefelleruniversiteit)

Embryo’s bestaan oorspronkelijk uit dezelfde cellen. Al langer leeft de vraag hoe daaruit een organisme kan ontstaan met wel honderden verschillende celsoorten. Het lijkt er op dat trekken en duwen van de embryocellen leidt tot die celdifferentiëring, https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.04.023“>zo concluderen onderzoeksters op basis van onderzoek aan kippenembryocellen. Geïsoleerde embryonale huidcellen van kippen organiseerden zich spontaan doordat cellen aan elkaar trekken en duwen. Daardoor vormden zich in 48 uur haarzakjes voor de veren van de kip in wording. Lees verder

De omgekeerde wereld (?): RNA stuurt eiwit en daarmee celgroei

RNA bindt aan ENO1

Zo bindt RNA aan ENO1 en bepaalt zo mede de celgroei en de differentiëring van de cel (afb: EMBL)

Terwijl ze bestudeerden hoe boodschapper-RNA bindt aan het eiwit ENO1 ontdekten onderzoeksters dat, anders dan in de meeste gevallen waarin eiwitten RNA sturen, ook het omgekeerde proces bestaat (ribosturing). Daarmee heeft die RNA-sturing gevolgen voor de celgroei, maar ook voor de differentiëring van stamcellen naar gespecialiseerde cellen zoals levercellen. Het leven (b)lijkt een steeds ingewikkelder proces (te zijn). Lees verder

Actieve en ‘stille’ genen bevinden zich in twee fases: vast en ‘vloeibaar’

bloedwandcellen

Bloedwandcellen; de celkernen zijn blauw gekleurd, de mitochondriën oranje en het celskelet groen (afb: WikiMedia Commons)

Toen zo’n twintig jaar geleden het menselijk genoom was ontcijferd/uitgelezen dachten veel onderzoekers dat we nu het ‘boek van het menselijk leven’ in handen hadden. Hoe naïef. Zo langzamerhand komen we stukje bij beetje er achter hoe DNA werkt, met diverse systemen om genen te (de)activeren. Het lijkt er nu op dat actieve genen zich in een andere fase bevinden dan niet-actieve: vloeibaar (gel) en vast (sol) (achtereenvolgens). Lees verder

Epigenoom van veel cellen tegelijk bepalen lijkt mogelijk

Chromatine

Chroma tinestructuur is (mede)bepalend voor de werking van een cel (afb: WikiMedia Commons)

Het epigenoom van een cel geeft aan welke genen daarin actief zijn en welke niet. Dat bepaalt ook de actieve functies en de rol van een cel. Het lijkt er op dat onderzoekers van het Zweedse Karolinska-instituut een methode gevonden hebben om van tienduizenden cellen tegelijk de (afzonderlijke) genexpressie te bepalen.
Lees verder

In tijd veranderende vorm van weefselkweek gecreëerd

4d-biomaterialen

De met cellen beladen hydrogels vervormen door een verschil in zwelsnelheid (afb: univ. van Illinois)

Materialen die, beheersbaar, van vorm veranderen in de tijd worden 4d-materialen genoemd (de drie ruimtedimensies plus de tijddimensie). Onderzoekers in de VS hebben een 4d-systeem ontwikkeld voor het creëren van biostructuren dat, mogelijk, iets kan betekenen voor de kweek van weefsels en/of organen in het lab. Lees verder

Terahertzgolven veranderen genactiviteit stamcellen

teraehertzgolvenTerahertzgolven liggen in het elektromagnetische spectrum tussen het verre infrarood en de de microgolven in. Die golven blijken volgens Japanse onderzoekers invloed te hebben op de genactiviteit van pluripotente stamcellen. Dat zou dan weer gevolgen kunnen hebben voor het stamcelonderzoek en methodes om afwijkend (ziekelijk) weefsel te herstellen, maar even zo goed voor terahertztoepassingen waaraan gesleuteld wordt. Lees verder

Mitochondriën belangrijk voor aanmaak hersencellen

Bestemming hersenstamcellen en de rol van mitochondriën daarbij

Hersenstamcellen (rood de kern, groen de mitochondriën) na deling. Cellen met gefragmenteerde mitochondriëm (boven) ontwikkelen zich tot diverse soorten neuronen terwijl de cellen met buisvormige mitochondriën (onder) hersenstamcellen bleven (afb: Ryohei Iwata)

Mitochondriën worden vaak de energiecentrales van de cel genoemd. Ze hebben hun eigen kleine genoom, ook al zo opmerkelijk. Het lijkt er nu op dat ze ook nog eens een rol spelen in de rijping van hersenstamcellen in gespecialiseerde hersencellen, zo ontdekten onderzoekers in België onder leiding van Pierre Vanderhaeghen van de KU Leuven. Dat schijnen ze te doen gedurende een periode die bij mensen twee keer zo lang duurt als bij muisjes. Dat zou een verklaring kunnen zijn voor de abnormale (want te grote) hersens van mensen en het feit dat mitochondriale storingen kunnen leiden tot ontwikkelingsstoornissen van de hersens. Lees verder

RNA helpt stamcel te differentiëren

Epigenoom

De epigentica bepaalt de aard van de cel (afb: biologielessen.nl)

Embryonale maar ook de ‘synthetische’ pluripotente stamcellen kunnen zich nog ontwikkelen (differentiëren) tot elke type cel van een organisme maar hoe dat gebeurt is eigenlijk nog voornamelijk duister. Nu denken onderzoekers te weten dat RNA-moleculen daarbij een doorslaggevende rol spelen. Zonder RNA differentieert er niks. Volgens Nobelprijswinnaar Thomas Cech is nu eens en vooral vastgesteld dat RNA de belangrijkste regulator van de genactiviteit. “Zonder RNA werkt het systeem niet. Het is cruciaal voor het leven.” Lees verder

Micro-RNA tempert differentiëring stamcellen

micro-RNA

Micro-RNA zou een rol spelen in de snelheid van differentiëren van stamcellen (afb: WikiMedia Commons)

In verschillende weefsels in ons lichaam zitten stamcellen die zich kunnen ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen. Het lijkt erop dat micro-RNA-moleculen er voor zorgen dat die (gespecialiseerde) stamcellen niet te snel ‘rijpen’. Dat gaf ee rekenmodel aan van twee onderzoekers van de universiteit van Connecticut. Of het in het echt ook zo is moeten ze nog uitzoeken. Proef ik hier publicatiedwang? Lees verder