به گزارش بنیان به نقل ازmedicalnewstoday، محققین دانشگاه راکفلر با همکاری مرکز سرطان Solan توضیحی برای این مطلب دارند: سلول های بنیادی می توانند متابولیسم شان را از سر بگیرند تا یک مکانیسم تضمین کننده را تقویت کنند که به آن ها کمک می کند که وارد فرایند تمایز یا متعهد شدن برای ایجاد نوعی سلول خاص نشوند و در عوض ویژگی های بنیادینگی شان را حفظ کرده و خودنوزایی کنند. مطالعات یک ارتباط طبیعی متابولیسمی را توصیف می کند: واکنش های شیمیایی که غذا را به انرژی و مواد مورد نیاز سلولی تبدیل می کنند. در این بین سلول های بنیادی می توانند تمام ژنوم شان را در دسترس نگه دارند و بنابراین توانایی خود را برای تمایز به انواع سلول های بالغ حفظ کنند. همه آنزیم های اصلی که با مدیفه کردن DNA از جمله کمپلکس های پروتئینی هیستون DNA(کروماتین) عمل می کنند از محصولات متابولیسم سلولی استفاده می کنند. اما چگونه تغییرات خاص در مسیرهای متابولیک می تواند برنامه های بیان ژن را  طی تکوین  و تمایز تحت تاثیر قرار دهد، به عنوان یک راز باقی مانده است. این مطالعه نشان داده است که ماده غذایی که سلول بنیادی استفاده می کند و این که چگونه آن را استفاده می کند می تواند با تغییر روی کروماتین روی سرنوشت سلولی تاثیر بگذارد (در نتیجه تغییر در بیان ژن). این تغییرات اپی ژنتیک هستند،  بدین معنی که به روی خود ژن ها اثر نمی گذارند بلکه چگونگی بسته بندی شدن DNA را تغییر می دهند و قابل دسترس بودن آن را برای بیان به صورت کمتر یا بیشتر تحت تاثیر قرار می دهند. در این مورد محققین دریافتند که متیلاسیون DNA برای حفظ بنیادینگی بسیار مهم است و به این منظور سلول های نیاز دارند که تمام ژنوم شان در دسترس باشد تا بتوانند به انواع سلول های تمایز یابند و در نتیجه باید میزان متیلاسیون خود را پیوسته چک کنند. برخی مارک های اپی ژنتیک مانند گروه های متیل خود محصول متابولیت های متابولیسمی هستند و در نتیجه هر چه متابولیسم های بیشتری موجب برداشتن متیلاسیون شود، ژن های بیشتری را برای بیان در دسترس قرار می دهد. محققین نشان داده اند که سلول های بنیادی جنینی موشی که در محیط کشتی به نام 2i رشد می کنند در مقایسه با آن هایی که از محیط های کشت معمولی حاوی سرم گاوی استفاده می کنند ویژگی خودنوزایی خود را بهتر حفظ می کنند. مطالعات نشان می دهند که سلول های رشد یافته در 2i به گلوتامین نیاز ندارند. زیرا آن ها حتی در غیاب گلوتامین نیز مقادیر زیادی آلفا کتوگلوتارات تولید می کنند که جزئی از چرخه اسید سیتریک است و روی روند متیلاسیون DNA تاثیر گذار است. در واقع سلول های رشد یافته در 2i متابولیسم خود را برای کاهش تجزیه آلفا کتوگلوتارات در چرخ اسید سیتریک تغییر می دهند، به نحوی که یک آنزیم این ماده را به سوکسینات تبدیل می کند که به عنوان یک منبع سوختی برای رشد سلول عمل می کند و این امر موجب می شود که آلفا کتوگلوتارات انرژی لازم برای واکنش هایی را تامین کند که گروه های متیل را از کروماتین حذف می کند.

پایان مطلب/