Ученые открыли механизм синхронизации циклической активности генов в эмбрионе

Новые фундаментальные данные межклеточных взаимодействий ранних клеток эмбриона получила международная группа ученых из России и Японии во главе с учеными из Уфимского федерального исследовательского центра РАН.

Для изучения самых ранних клеток эмбриона команда ученых создала беспрецедентно полный атлас транскрибируемых регуляторных элементов генома куриного эмбриона ‒ более 350 000 активных регуляторных элементов. Это позволило определить ключевые транскрипционные факторы, определяющие работу генов в эмбриональных стволовых клетках.

Результаты работы были представлены на одной из ключевых международных конференций по биологии развития Human Development — From Embryos to Stem Cell Models, которая прошла в Сучжоу (Китай) с 22 по 26 сентября 2025 года.

Ученые выяснили, что мезодерму, энтодерму и клетки-предшественники крови можно различить уже на самых ранних этапах развития куриного эмбриона ‒ предгаструляционной стадии. На этой стадии эмбриогенеза плюрипотентные клетки выступают в роли «дирижера», задавая ритм и увлекая за собой другие, начинающие специализироваться, клетки.

На следующей стадии – гаструляции – ситуация кардинально меняется: специализированные клетки «берут на себя командование» и начинают влиять на оставшиеся плюрипотентные клетки. Этот механизм оказался консервативным и наблюдался как у куриных, так и у человеческих эмбрионов. Смена иерархии в межклеточных взаимодействиях стала наиболее ярким открытием.

Руководитель проекта Руслан Девятияров отметил, что понимание механизма межклеточных взаимодействий ранних стадий эмбриогенеза открывает новые перспективы для управления клеточными процессами в пробирке.

Это открытие показывает, что развитие эмбриона — не однонаправленный процесс, где плюрипотентные клетки просто дают команды. Это динамическая система, где роли лидера и последователя могут меняться.

Работа выполнена международным коллективом ученых из Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Казанского федерального университета, центра LIFT (Москва, Россия), а также Университета Джунтендо и Университета Кумамото (Япония).

Исследование поддержано Министерством науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019–2030 годы (Соглашение 075-15-2025-484).