영원히 젊음을 유지하는 오래된 줄기세포를 찾아서

말미잘 Nematostella vectensis 는 잠재적으로 불멸입니다.

비엔나 대학교의 Ulrich Technau가 이끄는 발달 생물학자들은 분자 유전학적 방법을 사용하여 처음으로 말미잘에서 다능성 줄기 세포의 후보를 식별했습니다. 이러한 줄기 세포는 진화적으로 고도로 보존된 유전자에 의해 조절되며, 인간의 경우 일반적으로 난자와 정자 세포 형성에만 활동하지만 자포동물과 같은 고대 동물 문에 노화를 피할 수 있는 높은 수준의 재생 능력을 제공합니다. 이 결과는 현재 Science Advances 에 게재되고 있으며 미래에 인간의 노화 과정에 대한 통찰력을 제공할 수도 있습니다.

"우리는 줄기세포가 있는 한 오래 산다"는 말은 다소 대담하지만 본질적으로 정확한 진술이다.

줄기세포는 인간의 다양한 세포와 ​​조직(예: 혈액 세포, 피부, 머리카락)의 지속적인 재생에 기여합니다.

줄기세포가 이런 능력을 잃거나 수명이 줄어들면 신체는 노화되거나 질병에 걸리게 됩니다.

따라서 줄기세포는 생물의학 연구에서 큰 관심을 받고 있습니다.

인간과 대부분 척추동물은 특정 장기나 사지의 일부만 재생할 수 있는 반면, 다른 동물 그룹은 훨씬 더 강력한 재생 메커니즘을 가지고 있습니다.

이러한 능력은 신체의 거의 모든 세포 유형을 형성(분화)할 수 있는 다능성 또는 다능성 줄기 세포 덕분에 가능합니다.

해초인 네마토스텔라 벡텐시스 (Nematostella vectensis) 는 또한 매우 재생성이 뛰어납니다. 즉, 출아를 통한 무성생식이 가능하고 노화의 징후가 나타나지 않기 때문에 줄기세포 연구에 흥미로운 주제입니다.

하지만 연구자들은 아직까지 이 동물에서 줄기세포를 발견하지 못했습니다.

테크나우와 그의 팀은 새로운 "단일 세포 유전체학" 방법을 사용해 특정 전사체 프로필을 기반으로 복잡한 유기체의 세포를 식별하고 어떤 줄기 세포에서 발달했는지 확인할 수 있었습니다.

"단일 세포 유전자 발현 분석과 형질 전환을 결합함으로써 우리는 이제 해초에서 신경 세포와 선 세포와 같은 분화된 세포를 형성하는 많은 세포 집단을 식별할 수 있었으며, 따라서 다능성 줄기 세포의 후보가 될 수 있습니다." 비엔나 대학교의 첫 번째 저자인 안드레아스 덴너가 설명합니다.

그들은 지금까지 그 작은 크기로 인해 발견되지 않았습니다.

이러한 잠재적인 줄기 세포는 진화적으로 높은 수준으로 보존된 유전자인 나노스(nanos) 와 피위(piwi )를 발현하는데 , 이는 인간을 포함한 모든 동물의 생식 세포(정자와 난자) 발달을 가능하게 합니다.

과학자들은 CRISPR 유전자 가위를 사용하여 nanos2 유전자를 특이적으로 돌연변이시켜 , 이 유전자가 말미잘의 생식 세포 형성에 필요하다는 것을 증명할 수 있었습니다.

다른 동물에서도 이 유전자가 생식세포 생산에 필수적이라는 것이 밝혀졌습니다.

이는 이 유전자 기능이 약 6억 년 전에 출현하여 오늘날까지 보존되어 왔다는 것을 증명합니다. Ulrich Technau와 그의 팀은 향후 연구에서 해초 줄기 세포의 어떤 특별한 특성이 잠재적인 불멸성에 책임이 있는지 조사하고자 합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240819130732.htm