Aperçu neuf de la reprogrammation des cellules

Une découverte par des scientifiques de Babraham introduit l'analyse neuve dans la façon dont des cellules sont reprogrammées et une compréhension plus grande de la façon dont l'environnement, ou les facteurs aiment les signes nutritionnels, peut agir l'un sur l'autre avec nos gènes pour affecter la santé. Pendant qu'un embryon se développe, les cellules acquièrent un destin particulier, par exemple devenant un nerf ou une cellule de la peau. Les découvertes, rapportées en ligne dans la nature de tourillon, indiquent exactement une protéine AID appelée en tant qu'étant importantes pour la reprogrammation cellulaire complète dans les mammifères. De plus, ces découvertes peuvent avancer l'inducteur du médicament régénérateur, en améliorant potentiellement notre capacité de guider l'inversion du destin de cellules, et préparent le terrain pour la thérapeutique nouvelle.

Le destin de cellules est régi non seulement par le génome, mais également par les changements chimiques à l'ADN et à ses protéines associées, un epigenetics appelé d'inducteur de recherches. Modifiant l'ADN par méthylation par exemple, modifie la structure d'ADN mais pas sa séquence. Ces balises « épigénétiques » sont l'une des manières dont les gènes obtiennent mise en marche/arrêt commuté dans différentes places à différentes heures, permettant à différents tissus et organes de résulter d'un oeuf fécondé unique. Quand les procédés épigénétiques vont de travers, les maladies peuvent se produire. Epigenetics apparaît pour cette raison comme champ de recherche important avec la pertinence avec comprendre beaucoup de conditions adultes comme la cardiopathie, le diabète, l'obésité, le cancer et les affections auto-immune.

Professeur Wolf Reik, directeur associé à l'institut de Babraham et professeur d'Epigenetics à l'université de Cambridge qui a abouti la recherche a dit, « avec le nombreux être humain, animal et végétal que les génomes ont maintenant ordonnancé une question clé est comment des génomes sont réglés dans le développement, la santé et la maladie normaux. Le règlement modifié de l'epigenome est susceptible d'être à la base de beaucoup de maladies humaines ainsi débloquer les principes de la reprogrammation peut être armé pour bénéficier le médicament régénérateur et le traitement de cellule souche. »

Cette recherche à Babraham, à un institut de la biotechnologie et au Conseil " Recherche " des sciences biologiques (BBSRC), indique que l'AIDE joue un rôle intrigant en effaçant les repères chimiques qui apparaissent sur le génome pendant qu'un embryon se développe et déterminent ce que sera l'identité des cellules. L'AIDE semble être impliquée en retirant les balises épigénétiques de l'ADN par un demethylation appelé de processus, qui a été longtemps connu pour être un élément indispensable de la reprogrammation cellulaire. Une étude publiée récent en nature de laboratoire de Hélène Blau dans Stanford sauvegarde les découvertes que l'AIDE est importante pour la reprogrammation.

Tandis qu'on l'a su que les modifications épigénétiques au génome obtiennent effacées et rétablies dans l'embryon tôt, avec précision comment et le point auquel ceci se produit était demeuré évasif. Cette collaboration entre les scientifiques chez Babraham, le Howard Hughes Medical Institute et l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) indique pour la première fois le point massif auquel l'effacement des balises épigénétiques se produit dans les mammifères, effaçant l'epigenome entre les rétablissements.

Ils ont découvert que les niveaux de méthylation chutent de 80% à un 7% de décalage avant d'être rétabli de nouveau. Ceci définit le niveau de l'hérédité épigénétique des configurations de méthylation d'ADN entre les rétablissements et recense des parties du génome apparent plus résistant à la reprogrammation que d'autres. Reik a expliqué, « des epigenomes entiers peuvent maintenant être démêlés et grâce comprise au prochain rétablissement ordonnançant la technologie que nous avons employée en collaboration avec l'équipe d'UCLA, et que nous avons également au Babraham, à un associé dans l'ordonnancement de l'East Anglia et au moyeu d'informatique. »

Le gène d'aide est normalement branché tôt pendant que l'embryon se développe, cependant, l'équipe de Babraham constatait que si la protéine d'AIDE est manquante en cellules, les configurations de méthylation ne sont pas complètement essuyées et une « mémoire » épigénétique est héritée. Commentant sur la découverte Reik a dit, « les mécanismes clairs pour le demethylation d'ADN ont été évasifs pendant quelque temps. Le fuselage de la preuve indique maintenant le demethylation indirect par l'action des enzymes principales telles que l'AIDE. »

Les facteurs environnementaux peuvent également affecter le génome, produisant les modifications épigénétiques qui influencent le comportement de cellules. Reik a ajouté, « il est maintenant bien établi que l'epigenetics soit « l'intégrateur » entre l'environnement et le génome et que les facteurs externes comme les signes nutritionnels peuvent avoir des conséquences plus tard dans la durée ou sur des générations futures. Il y a également la possibilité que l'information épigénétique pourrait être héritée en travers des rétablissements, fournissant un plus court terme et un type flexible d'hérédité en réponse aux signes environnementaux. La capacité de se démêler les epigenomes entiers pendant le développement normal et le vieillissement sain, et de comprendre comment des epigenomes sont modifiés par l'environnement excite extrêmement. »

On le sait qu'enlever l'information épigénétique du génome peut inciter les cellules adultes à regagner la cellule souche comme des propriétés (cellules souche pluripotent induites, cellules d'IPS). Induire le « pluripotency » est d'importance directe pour le médicament régénérateur pendant qu'il active les populations cellulaires spécifiques et les tissus à produire et pour des patients. Actuel la reprogrammation est inefficace à cause de la mémoire transmise par des balises de méthylation d'ADN. Ces découvertes neuves indiquant exactement comment le demethylation d'ADN peut être piloté, peuvent surmonter un barrage significatif en produisant des cellules d'IPS.

L'identification des protéines aiment l'AIDE, cette signalisation épigénétique d'entraînement, est une avance importante dans la recherche biomédicale fondamentale, qui peut aider à définir les objectifs et la thérapeutique neufs pour les maladies comprenant le cancer. L'équipe de Babraham poursuivent des applications commerciales en collaboration avec la compagnie CellCentric.

« Epigenetics est un domaine croissant de la recherche universitaire et du développement commercial. En comprenant ce que la modification de destin de cellules de cause de protéines, les outils neufs et les méthodes peuvent être conçus pour le médicament régénérateur et la demande de règlement des maladies insurmontables. Particulièrement, l'identification de l'AIDE et son activité peuvent offrir la capacité de vérifier l'importance du demethylation de gène-specifc, ainsi que le potentiel de surmonter un barrage épigénétique pivotalement en reprogrammant des cellules pour la production pluripotent induite de cellules, » M. expliqué Will West, Président de CellCentric.