Le composé de Protéine prouve l'objet de valeur pour le destin changeant de cellules

L'ADN contenu chez chacune de nos cellules est exact identique, pourtant les différents types de cellules - cellules de la peau, cellules de coeur, cellules du cerveau - remplissent des fonctionnements très différents. Le destin éventuel de ces cellules est encodé pas simplement dans l'ADN, mais dans une configuration particulière des modifications chimiques qui ont recouvert la structure d'ADN. Ces modifications, ou repères épigénétiques car elles sont appelées, sont stablement transportés dedans nos génomes -- excepté parfois quand les cellules changent leur destin, tel que ce qui se produit quand le sperme contacte l'oeuf. Alors elles sont effacées complet.

Les Chercheurs à l'École de Médecine d'UNC ont découvert un composé de protéine qui semble jouer un rôle important en effaçant ces directives épigénétiques sur le sperme ADN, produisant essentiellement une ébauche pour les différents types de cellules des embryons neufs pour se développer. Le composé de protéine - elongator appelé - pourrait prouver l'objet de valeur pour le destin changeant de cellules, tel que des cellules cancéreuses de conversion aux cellules normales, comme il peut pouvoir remettre en service des gènes suppresseur de tumeur en enlevant les modifications épigénétiques qui les empêchent souvent de limiter la prolifération des cellules cancéreuses.

La découverte peut également avoir des implications pour la recherche de cellule souche en fournissant un outil pour reprogrammer rapidement les cellules adultes pour posséder les mêmes attributs que les cellules souche embryonnaires, mais sans questions éthiques ou de sécurité des cellules actuel utilisées pour de telles études. Les résultats de l'enquête apparaissent en ligne dans la question du 6 janvier 2010 de la Nature de tourillon.

« Les implications d'une telle recherche ont toujours été claires, et c'est pourquoi pendant des années les chercheurs ont essayé de recenser un facteur responsable d'effacer ces repères épigénétiques, » a dit YI Zhang auteur, Ph.D., Chercheur de Howard Hughes Medical Institute et Professeur Discerné par Kenan supérieur des biochimies et de la biophysique à l'UNC. Il est également un membre du Centre de Lutte contre le Cancer Complet d'UNC Lineberger.

Les repères Épigénétiques sont essentiellement les balises chimiques fixées aux génomes de chaque cellule, déterminant quels gènes seront tournés mise en marche/arrêt et, éventuel, quel rôle que le type de cellules aura dans le fuselage. Une voie que ceci vient est environ par méthylation d'ADN, un procédé par lequel des groupes méthyliques sont timbrés sur des cytosines -- une des quatre bases de l'ADN -- pour produire une configuration caractéristique pour une cellule particulière.

Pendant la fécondation, le génome paternel dérivé du sperme demethylated activement, retirant ces balises méthyliques rapidement devant la division cellulaire, alors que le génome maternel demethylated passivement. La configuration neuve de méthylation sera rétablie ultérieurement.

« Plusieurs études précédentes ont recensé les facteurs qui peuvent exécuter le demethylation gène-particulier d'ADN, mais notres est le premier pour lier un composé de protéine au demethylation global d'ADN qui marque avec la cellule germinale avec le passage de cellule somatique, » Zhang ont dit.

Le scientifique d'UNC et ses collègues ont recherché à découvrir le facteur qui orchestre ce demethylation. En produisant une balise fluorescente verte qui a l'affinité non-a méthylé l'ADN, ils pouvaient « observer » le procédé de demethylation sous le microscope. Avec cette technologie à disposition, ils ont commencé à pêcher par de les facteurs douzaine candidats qu'ils ont crus pourraient jouer un rôle dans le processus, basé sur leurs propriétés et configurations d'expression dans les zygotes, cellules constituées par le syndicat du sperme et oeuf chimiques.

Quand ils « ont démantelé » ces gènes candidats dans les zygotes, seulement la perte du gène d'elongator a évité l'accumulation des balises fluorescentes dans le génome paternel, indiquant qu'il était nécessaire pour que le demethylation se produise. Les chercheurs ont effectué un certain nombre d'expériences pour confirmer leurs découvertes, y compris ordonnancer le génome paternel pour déterminer des changements du mode de méthylation d'ADN.

Zhang dit que l'identification de ce gène pourrait avoir des implications pour la recherche de cellule souche, qui vers le haut de jusqu'à cette remarque a seulement été possible utilisant deux élans importants. Une voie que les scientifiques reprogramment les noyaux adultes de cellules est en les transférant dans un oeuf, qui contient les facteurs qui essuient loin tous les repères épigénétiques. L'autre voie est d'exprimer plusieurs facteurs critiques de cellule souche en cellules somatiques adultes, qui cajolent les cellules de nouveau à leur condition virginale de cellule souche. Le premier élan comporte l'utilisation des embryons, qui soulève des inquiétudes éthiques ; le deuxième concerne les retroviruses, qui peuvent entraîner le cancer et ne sont pas ainsi considérés sûr.

« Mais il pourrait y avoir une autre voie, » dit Zhang. « Plusieurs des gènes qui sont en activité en cellules souche ne sont pas en activité en cellules adultes parce qu'elles sont méthylées. Si l'elongator peut catalyser le demethylation global, ce pourrait être l'ingrédient critique à ces cocktails de reprogrammation, nous permettant de produire des cellules souche rapidement et en toute sécurité. »

Maintenant Zhang et ses collègues entreprennent des expériences biochimiques pour montrer que la protéine possède la véritable activité de demethylase. Ce sera une tâche difficile, Zhang dit, parce qu'ils ne connaissent toujours pas toutes les sous-unités du composé de protéine d'elongator. En même temps, les chercheurs vérifient activement les effets de la protéine sur reprogrammer et ses implications pour la recherche de cellule souche.

Source : Université d'École de Médecine de la Caroline du Nord