Matematički model, razvijen na Sveučilištu Purdue, može predvidjeti kompleksne uzorke signala. Mogao bi pomoći znanstvenicima u otkrivanju načina kako od matičnih stanica embrija nastaje tkivo. To saznanje bi se moglo iskoristiti u liječenju razvojnih poremećaja i nekih bolesti.

Prilikom razvoja embrija, proteini se vežu za stanične receptore i započinju kaskadnu reakciju. Razumijevanje ovih reakcija je, međutim, teško jer kako povratni signali idu natrag do proteina ili drugih molekula po kaskadi, stalno mijenjaju reakcijski slijed. Rezultati ovih reakcija i povratni mehanizmi - ili ulazni podaci - su poznati jer ih je moguće mjeriti, ali mehanizam kako od ulaznih podataka dođemo do izlaznih je nepoznat.

"Zanima nas kako od matičnih stanica dobivamo specifična tkiva tako da možemo manipulirati tim procesom kako bismo napravili stanice koje se mogu koristiti u liječenju ozljeda i bolesti", rekao je David Umulls, docent agrikulture i biološkog inženjeringa s Purdue University. "Koristeći modele, možemo simulirati ove kompleksne signalne uzorke kako bismo bolje pratili proces." Umulls je napravio model koji dobro predviđa rezultate za različite povratne mehanizme. Njegovi rezultati su objavljeni u zadnjem izdanju časopisa Developmental Cell.

"Embriji vinskih mušica su odlični za proučavanje ranog razvitka jer su ulazno/izlazni odnosi jednostavni za promatranje. Imate mutaciju i izlaz, ali obično ne znamo što se dešava u sredini procesa", rekao je. "Realan model embrija se pokazao kao još jedan alat koji može pomoći u razumijevanju. Modeli mogu povezati uzroke i posljedice."

Istraživanje je vršeno na embrijima vinskih mušica u vrlo ranom stadiju razvoja kako bi se razotkrilo što čini razlike u matičnim stanicama. Prilikom procesa, stanice poprimaju identitete koji poslije određuju vrste tkiva u odraslom organizmu. Prije nego što dobiju upute, od matičnih stanica mogu nastati razna tkiva. Korištenje modela za analizu dinamičkih signala koje stanice dobivaju može nam pomoći u razumijevanju kako kontrolirati slične stanice u laboratoriju.

Umulls kaže da je njegov model neka vrsta predloška, koja omogućuje znanstvenicima testiranje mnogih hipoteza prije vršenja stvarnog eksperimenta. Pomoću informacija prikupljenih iz realističnih trodimenzionalnih modela može se voditi proces i doći do brzih otkrića.

Umullsov je sljedeći korak izbrojati koliko je molekula potrebno za iniciranje specifičnih odaziva stanica prilikom razvitka embrija. Njegov rad financiraju The National Institutes of Health i Purdue University.



Izvor: sciencedaily.com