В общем плане кроветворение представляет собой процесс приобретения клетками крови определенных фенотипов в результате координированной экспрессии специфических генов. Согласованная экспрессия разных генов обусловлена специфическими факторами транскрипции (ядерные белки, присоединяющиеся к специфическим участкам ДНК и участвующие в инициации или усилении экспрессии гена), регулирующими эффекты разнообразных дифференцировочных и пролиферативных сигналов.
Следовательно, понимание функции факторов транскрипции необходимо для расшифровки механизмов дифференцировок в кроветворной системе.

Молекулярные основы регуляции кроветворения интенсивно разрабатываются только в последние годы, после появления метода направленного мутагенеза, позволяющего избирательно выключать тот или иной ген тотипотентной (способной к дифференцировке в любые клетки организма) эмбриональной стволовой клетки мыши.

Последующее использование таких клеток для получения трансгенных животных, во всех тканях которых инактивирован определенный ген, или для культур, в которых изучаются кроветворные дифференцировки, позволило получить важные данные об участии тех или иных генов в процессах развития и регуляции кроветворной системы. Следует, однако, учитывать, что эта революционная техника позволяет судить лишь о фенотипических изменениях, произошедших в клетках, органах и системах организма.

Понятно, что такие данные не обеспечивают понимания механизмов функционирования выключенных генов, так как само по себе выключение гена на ранних стадиях развития может приводить к блокаде многих последующих шагов дифференцировки и их роль в конечном результате часто остается невыясненной. В значительной мере эти затруднения удалось преодолеть путем создания животных с индуцибельными мутациями. В этих случаях ген интереса конструируется таким образом, что он нормально функционирует как в эмбриональном периоде, так и во взрослом организме. Его выключение (обычно путем вырезания гена) достигается лишь специальной индукцией, например путем активации интерферона.

Установлено, что на начальных стадиях кроветворных дифференцировок важную роль играют факторы транскрипции, несущие основной мотив спираль—петля—спираль (bHLH). Этот мотив широко распространен среди различных линейно специфических или общих факторов транскрипции и опосредует регуляцию генов путем связывания цисэлементов с последовательностью CANNTG (Е-боксы).
Подробно о различных факторах транскрипции, их свойствах, участках связывания с ДНК и регуляции см. «Молекулярная биология клетки».

Ключевые факторы транскрипции представлены на схеме.

Согласно схеме, основой дифференцировки является процесс упорядоченной генной регуляции, заканчивающийся экспрессией уникального набора как тканеспецифичных, так и широко распространенных генов. Для различных феноменов клеточной дифференцировки требуются гены, кодирующие не только белки — факторы транскрипции.

В частности, для кроветворных клеток важнейшую роль играют некоторые белки, участвующие в передаче сигнала: например, такие, как ростовые факторы типа G-CSF, GM-CSF, тромбопоэтин, эритропоэтин, рецепторы тирозинкиназы Flk-1 и Janus-киназы Jak-3 и др.

- Читать "Tal-1/SCL - функции фактора транскрипции гемопоэза"

1. История изучения кроветворения - гемопоэза
2. Стволовая кроветворная клетка (СКК) - история изучения, свойства
3. Дифференциация стволовых кроветворных клеток - механизмы
4. Механизмы эритропоэза и его регуляция
5. Лейкопоэз (гранулоцитопоэз) - этапы, механизмы, регуляция
6. Лимфоцитопоэз - этапы, механизмы, регуляция
7. Факторы транскрипции гемопоэза - транскрипционный контроль
8. Tal-1/SCL - функции фактора транскрипции гемопоэза
9. Rbtn2/LMО2 - функции фактора транскрипции гемопоэза
10. GATA1, GATA2 и GATA3 - функции факторов транскрипции гемопоэза