Nuova visione del riprogrammare delle celle

Una scoperta dagli scienziati di Babraham introduce la nuova comprensione in come le celle sono riprogrammate e una maggior comprensione di come l'ambiente, o i fattori gradisce i segnali nutrizionali, può interagire con i nostri geni per pregiudicare la salubrità. Mentre un embrione si sviluppa, le celle acquistano un destino particolare, per esempio diventando un nervo o una cellula epiteliale. I risultati, riferiti online nella natura del giornale, puntiforme una proteina hanno chiamato l'AID come essendo importanti per riprogrammare cellulare completo nei mammiferi. Inoltre, questi risultati possono avanzare il campo di medicina a ricupero, potenzialmente migliorando la nostra capacità di guidare l'inversione del destino delle cellule ed aprono la strada per terapeutica novella.

Il destino delle cellule è governato non solo dal genoma, ma anche dalle modifiche chimiche a DNA ed alle sue proteine associate, un campo della ricerca chiamato epigenetics. Modificando il DNA dalla metilazione per esempio, altera la struttura del DNA ma la non sua sequenza. Questi tag “epigenetici„ sono uno dei modi che i geni ottengono inserita/disinserita passato nei posti differenti ai tempi differenti, permettendo ai tessuti ed agli organi differenti di risultare da un singolo uovo fertilizzato. Quando i trattamenti epigenetici vanno storto, le malattie possono accadere. Epigenetics quindi sta emergendo come area di ricerca importante con pertinenza con comprensione dei molti termini adulti come la malattia di cuore, il diabete, l'obesità, il cancro ed i disordini autoimmuni.

Il professor Wolf Reik, direttore associato all'istituto di Babraham ed al professore di Epigenetics all'università di Cambridge che piombo la ricerca ha detto, “con numeroso umano, animale e genoma dell'impianto ora ha ordinato una questione chiave è come i genoma sono regolamentati nello sviluppo, nella salubrità e nella malattia normali. Il regolamento alterato del epigenome è probabile essere alla base di molte malattie umane in modo da aprire i principi di riprogrammare può essere sfruttato per avvantaggiare la terapia a ricupero di cellula staminale e della medicina.„

Questa ricerca a Babraham, ad un istituto della biotecnologia ed al consiglio della ricerca di scienze biologiche (BBSRC), rivela che l'AIUTO svolge un ruolo intrigante nella cancellazione dei segni chimici che compaiono sul genoma mentre un embrione si sviluppa e determinano che cosa l'identità delle cellule sarà. L'AIUTO sembra partecipare ad eliminare i tag epigenetici dal DNA tramite un trattamento chiamato demethylation, che lungamente è stato conosciuto per essere una componente critica di riprogrammare cellulare. Uno studio pubblicato recentemente in natura dal laboratorio di Helen Blau in Stanford fa un backup i risultati che l'AIUTO è importante per riprogrammare.

Mentre è stato conosciuto che le modifiche epigenetiche al genoma ottengono cancellate e ristabilite nell'embrione in anticipo, precisamente come e le dimensioni a cui questa si presenta erano rimanere evasive. Questa collaborazione fra gli scienziati a Babraham, il Howard Hughes Medical Institute e l'università di California a Los Angeles (UCLA) rivela per la prima volta le dimensioni massicce a cui la cancellatura dei tag epigenetici si presenta in mammiferi, cancellanti il epigenome fra le generazioni.

Hanno scoperto che la metilazione livella la goccia da 80% ad un 7% di vacillamento prima di essere ristabilitoe ancora. Ciò definisce il livello di eredità epigenetica dei reticoli di metilazione del DNA fra le generazioni e sta identificando le parti del genoma apparentemente più resistente a riprogrammare che altri. Reik ha spiegato, “gli interi epigenomes possono ora essere disfatti e grazie capiti a Next Generation che ordina la tecnologia che abbiamo usato in collaborazione con il gruppo del UCLA e che egualmente abbiamo al Babraham, ad un partner nell'ordinamento dell'East Anglia ed al hub dell'informatica.„

Il gene dell'aiuto è inserito normalmente presto mentre l'embrione si sviluppa, tuttavia, il gruppo di Babraham ha trovato che se la proteina dell'AIUTO manca in celle, i reticoli di metilazione completamente non è asciugato e “una memoria„ epigenetica è ereditata. Commentando la scoperta Reik ha detto, “i chiari meccanismi per il demethylation del DNA sono stati evasivi per un po di tempo. L'organismo di prova ora sta indicando il demethylation indiretto con l'atto degli enzimi chiave quale l'AIUTO.„

I fattori ambientali possono anche pregiudicare il genoma, producendo i cambiamenti epigenetici che influenzano il comportamento delle cellule. Reik ha aggiunto, “ora è affermato che il epigenetics è “l'integratore„ fra l'ambiente ed il genoma e che i fattori esterni come i segnali nutrizionali possono avere conseguenze più successivamente nella vita o sulle generazioni future. C'è egualmente la possibilità che le informazioni epigenetiche potrebbero essere ereditate attraverso le generazioni, fornendo un più breve termine e un tipo flessibile di eredità in risposta ai segnali ambientali. La capacità di disfare gli interi epigenomes durante lo sviluppo normale e l'invecchiamento sano e di capire come i epigenomes sono modificati dall'ambiente è estremamente emozionante.„

È conosciuto che eliminare le informazioni epigenetiche dal genoma può incitare le celle adulte a riacquistare la cellula staminale come i beni (cellule staminali pluripotent incitate, celle di IPS). L'induzione “del pluripotency„ è di importanza diretta con medicina a ricupero mentre permette alle popolazioni specifiche ed ai tessuti delle cellule da generare da e per i pazienti. Corrente riprogrammare è inefficiente a causa della memoria comunicata dai tag di metilazione del DNA. Questi nuovi risultati che segnano come con esattezza il demethylation del DNA può essere guidato, possono superare una barriera significativa nella produzione delle celle di IPS.

L'identificazione delle proteine gradisce l'AIUTO, quella segnalazione epigenetica dell'unità, è un avanzamento importante nella ricerca biomedica di base, che può contribuire a definire i nuovi obiettivi e terapeutica per le malattie compreso cancro. Il gruppo di Babraham sta perseguendo le applicazioni commerciali in collaborazione con la società CellCentric.

“Epigenetics è una zona produttrice della ricerca accademica e dello sviluppo commerciale. Capendo che cosa il cambiamento, i nuovi strumenti ed i metodi di destino delle cellule di causa delle proteine possono essere progettati per sia medicina a ricupero che il trattamento delle malattie intrattabili. Specificamente, l'identificazione dell'AIUTO e la sua attività possono offrire la capacità di verificare l'importanza del demethylation del gene-specifc come pure il potenziale di superare una barriera epigenetica chiave nel riprogrammare le celle per produzione pluripotent indotta delle cellule,„ il Dott. spiegato Will West, CEO di CellCentric.