Каждый день в организме человека умирают и заменяются миллиарды клеток — и все же наши ткани остаются стабильными и упорядоченными. Как это возможно? Ученые из Института рака имени Хелен Грэм и Университета Делавэра считают, что нашли ответ: достаточно пяти простых правил, чтобы объяснить, как организм сохраняет структуру тканей даже при постоянном обновлении клеток. Работа опубликована в журнале Biology of the Cell (BC).
Исследователи объединили математику и биологию, чтобы смоделировать поведение клеток в тканях, и выяснили, что порядок поддерживается за счет строгой «хореографии» деления, движения и смерти клеток.
«Это как биологическая версия чертежа», — отметил руководитель исследования Брюс Боман. — «Как генетический код управляет генами, так и «код тканей» может управлять формой и восстановлением тканей».
Особое внимание ученые уделили клеткам кишечника, где обновление происходит каждые несколько дней, но структура остается неизменной. Они считают, что эти правила применимы ко многим тканям тела — от кожи до мозга — и помогут понять, как происходят регенерация, врожденные дефекты или рост опухолей.
Работа также может дополнить глобальный проект Human Cell Atlas, который стремится описать каждую клетку в организме. Но если этот проект фиксирует моментальное состояние, «тканевой код» помогает понять, как клетки остаются организованными во времени.
В будущем исследователи планируют проверить предсказания модели в лаборатории и выяснить, как сбои в этих правилах могут приводить к раку.
«Когда вы знаете правила, можно не только понять, как работает система, но и попытаться ее исправить», — подчеркнули авторы.
Ранее ученые нашли генетические причины агрессии.
