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Dr. Navroop Dhaliwal und sein Team von Zellbiologen an der University of Toronto haben kürzlich eine Studie in der Online-Zeitschrift Genes & Development veröffentlicht, in der sie ihre revolutionäre Entdeckung des Prozesses der Differenzierung von Stammzellen in reife Zellen, die die verschiedenen Organe des Körpers bilden, erklären.
Stammzellen werden durch ein Netzwerk von Proteinen reguliert, die ihre Fähigkeit zur Differenzierung und zum Werden jeder Art von Zelle bewahren, oder in anderen Wörter ihre Pluripotenz erhalten.
Diese Proteine, die sogenannten Transkriptionsfaktoren, werden von den DNA-Genen eines Organismus produziert und regulieren den Prozess, nach dem sich die Zellen entscheiden, sich zu spezialisieren oder nicht.
Die revolutionäre Entdeckung des Dhaliwal-Teams liegt in der Rolle des Transkriptionsfaktors Kruppel-like-factor 4 (KLF4), der Stammzellen ihre einzigartigen Eigenschaften verleiht.
«Wir haben festgestellt, dass das KLF4-Protein sehr stabil ist und Zellen in ihrem Stammzellzustand blockiert. Durch den Bruch dieses Proteins ermöglicht es jedoch die Spezialisierung von Stammzellen, die sich dann in den verschiedenen Organen des Körpers entwickeln», sagt Dhaliwal.
Als sie tatsächlich beobachteten, wie sich eine Stammzelle differenziert und den Zustand der unreifen Zelle aufgibt, fand das Team von Zellbiologen heraus, dass das Protein KLF4 während des Differenzierungsprozesses instabil wird; hingegen, wenn man diese Veränderung verhindert, können sich Zellen nicht spezialisieren.
«Diese Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf die regenerative Medizin, da die Bildung neuer Organe ein detailliertes Verständnis dafür erfordert, wie Zellen aus ihrem unreifen Zustand herauskommen», fügt Dhaliwal hinzu. «In diesem Bewusstsein können wir nun effizientere Wege entwickeln, um patientenspezifische Stammzellen zu produzieren und diese Zellen in reifere Zellen zu differenzieren».
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