La marca epigenética conduce a las células madres hacia su destino

No todas las células madres son pizarras totalmente enes blanco. Algunos, conocido como células madres adultas, han abrazado ya parcialmente sus destinos, y son capaces de hacer solamente células de un tipo determinado de tejido.

¿Tan cómo estas células madres tejido-específicas restringen su destino? En la investigación a aparecer en la aplicación del 20 de marzo la célula, los científicos en la universidad de Rockefeller han destapado un mecanismo de mando del gen que conduce el revelado y la diferenciación de las células madres de piel epidérmicas en embriones del ratón, y han mostrado que este mecanismo templa el revelado de la barrera de piel.

El trabajo, llevado por Elaine Fuchs, jefe del laboratorio de la biología celular y del revelado mamíferos, y primera autor Elena Ezhkova, un postdoc en el laboratorio, puntos culminantes las acciones recíprocas entre los reguladores genéticos y epigenéticos en células madres embrionarias de la piel y cómo estas acciones recíprocas cambian mientras que las células madres comienzan el proceso de la especialización. Las conclusión también ofrecen los discernimientos que podrían llevar al avance terapéutico en tratar a los niños prematuramente soportados que no han formado todavía completo la piel.

La piel se compone de dos piezas del principio. La parte inferior el 90 por ciento se conoce como el dermis; el 10 por ciento exterior es la epidermis. La epidermis se compone de una capa interna (conocida como la capa básica) de dividir las células que dé lugar a cerca de 10 capas distinguidas, el exterior cuyo es nuestra superficie de la carrocería. “En contraste con las células madres embrionarias, que pueden hacer todas las células de la carrocería, las células madres epidérmicas restringen sus opciones a hacer apenas estas 10 capas diferenciadoras,” explica a Fuchs, que es también Rebecca C. Lancefield profesor en Rockefeller y un investigador del Howard Hughes Medical Institute.

Las pistas en cuanto a cómo las células madres epidérmicas restringen su destino comenzaron a emerger cuando Ezhkova perfiló el maquillaje molecular de la capa básica de la epidermis y comparó él al distinción acodan. Mientras que las células madres de la piel comenzaron a distinguir, un complejo de las proteínas (complejo del represor del polycomb) que restringe el acceso a los genes disminuyó su expresión mientras que un factor de la transcripción (AP1), que activa genes, aumentó su expresión.

De las cinco proteínas mayores que componen el complejo del represor del polycomb, Ezhkova se centró en una enzima llamada Ezh2. Se ha sabido de largo que Ezh2 previene las células de segmentos de la lectura de cromosomas agregando una pequeña modificación que actúe mientras que una abrazadera molecular al gen y ciega físicamente factores de la transcripción del acceso a ellos. La última investigación había mostrado que Ezh2 cegó el acceso a los genes de la diferenciación de la piel en células madres embrionarias, pero su papel en células madres de la piel nunca había sido explorado en un animal vivo.

Trabajando con Alexander Tarakhovsky, el jefe del laboratorio de la transmisión de señales del linfocito en Rockefeller, las personas de Fuchs crió ratones con y sin Ezh2 y encontró que los ratones sin él nacieron con una piel más gruesa que sus contrapartes normales. Sin Ezh2 para cegar el acceso a los genes de la diferenciación de la piel, las células madres de la piel comenzaron a distinguir mucho anterior. Como consecuencia, el tejido extra de la piel aumentó capa después de capa.

La investigación anterior ha mostrado que cuando las células madres embrionarias faltan Ezh2, los genes para muchos caminos de la diferenciación de célula, no apenas la piel, pierde sus “abrazaderas moleculares” y se activa. En células madres de la piel, sin embargo, estos genes también pierden estas abrazaderas moleculares, pero solamente los genes de la diferenciación de la piel se activan. En el examen de porqué solamente el camino de la piel se enciende (con.) cuando la abrazadera falta, los investigadores encontraron que AP1, el factor de la transcripción que activa selectivamente genes de la diferenciación de la piel, está presente en básico y el distinción de las células epiteliales. Sin Ezh2, AP1 podría atar y comenzar a activar estos genes en la capa básica, antes de que los genes se expresen normalmente.

Otra diferencia está ésa en células madres embrionarias, tan pronto como la abrazadera molecular se quite del músculo y los genes neuronales, por ejemplo, una “marca que activa” ayudan a encender genes. En las células madres de la piel esta marca no está presente en los genes de la no-piel, ayudando a mantenerlos silenciosos.

Las “células madres embrionarias deben ser flexibles -- producen todas las células del animal,” explican a Fuchs. “Mientras que procede el revelado, los progenitores residentes de tejidos que se convierten hacen cada vez más reservados en su repertorio de los programas de la diferenciación. Mientras que el embrión se convierte, las células madres tejido-específicas parecen quitar la marca que activa en esos programas que nunca sean utilizados, de tal modo cambiando de los programas incorrectos permanente. Entonces, activar los programas de la derecha, los genes llegan a ser relacionados sobre factores tejido-específicos de la transcripción.”

“El sistema es sin obstrucción más complicado que esto,” Fuchs agrega, “solamente el resultado es una serie de factores intrínsecos y extrínsecos que controlen la expresión génica.”