La ricerca fornisce la nuova comprensione del regolamento del genoma nella vita in anticipo

Disfacendo come le istruzioni per nuova vita sono lette

Punti chiave:

  • I ricercatori identificano i fattori responsabili dell'attivazione del genoma zygotic
  • Un piccolo numero di cellule staminali embrionali del mouse imitano la fase dell'embrione della due-cella, fornendo un modello apprezzato ed adattabile delle cellule per lo studio del regolamento molecolare dello sviluppo iniziale
  • La conoscenza aggiunge alla maschera di sviluppo di che cosa accade nelle fasi più iniziali di vita in mammiferi.

Dopo la fertilizzazione di una cella dell'uovo, due si trasformano in in una; due insiemi di informazioni genetiche si combinano per formare un genoma. Possiamo pensare all'uovo ed allo sperma come capsule di informazioni con le istruzioni memorizzate per cominciare una nuova vita, ma alla fertilizzazione del paletto, che inizio di scossa l'interpretazione di queste istruzioni?

I ricercatori all'istituto di Babraham hanno fornito ulteriori pezzi del puzzle usando un sottoinsieme raro delle cellule staminali embrionali del mouse che forniscono un sistema “identico„ all'embrione di due cellule (zygote) che accade 24 ore di post-fertilizzazione in mouse incinti. Ciò è la fase in cui il genoma zygotic è attivato normalmente. Facendo uso di queste celle, chiamate celle “2C-like„, i ricercatori potrebbero sondare la gerarchia degli eventi molecolari che hanno luogo per iniziare il genoma zygotic. I loro risultati della ricerca sono pubblicati oggi nei geni & nello sviluppo del giornale.

Poetico, svegliare il genoma si presenta con gli eventi chiamati l'onda secondaria ed onda di maggiore. I ricercatori hanno saputo che un fattore di trascrizione (una proteina che lega il DNA per promuovere l'espressione) Dux chiamato ha attivato un intervallo dei geni nella seconda onda principale ma non che cosa ha iniziato Dux o l'attivazione del genoma in primo luogo.

“L'attivazione del genoma è le prime cose che l'embrione deve fare,„ dice il Dott. Melanie Eckersley-Maslin, un ricercatore postdottorale all'istituto di Babraham. “Malgrado che è determinante per la formazione dell'embrione, conosciamo sorprendente piccolo a questo proposito. Il sistema 2C-like fornisce un'approssimazione sperimentale di quelle celle molto in anticipo dell'embrione e che permette che noi usiamo l'arsenale pieno delle tecniche della ricerca disponibili per prendere in giro a parte che cosa sta accadendo.„

I ricercatori hanno cominciato schermando per i fattori che hanno aumentato il numero delle celle rare 2C-like in una popolazione delle cellule staminali embrionali del mouse - indicando i fattori positivi che potevano promuovere l'attivazione del genoma. I ricercatori hanno identificato due proteine chiamate lo Development Pluripotency hanno associato 2 (Dppa2) e 4 (Dppa4).

“Guardando cui abbiamo indagato su Dppa2 e Dppa4 essi misura il profilo di essere responsabile del lancio dell'espressione di nuovo genoma,„ spiega il Dott. Eckersley-Maslin. “Le proteine sono già presenti nell'uovo, così già là prima che il nuovo embrione sia formato e se cancelliamo il Dppa2 e 4 geni dal genoma, vediamo una perdita di celle 2C-like e la perdita dell'onda Dux-iniziata dell'espressione del genoma.„

Il modello proposto tramite la ricerca connette l'attivazione del genoma con riprogrammare epigenetico delle celle che finalmente formano lo sperma e le uova, formante una catena degli eventi connessa che assicura Dppa2 e l'espressione 4 in celle dell'uovo pronte ad iniziare l'attivazione del genoma quando il tempo è giusto

“Guardando in avanti, sarà interessante scoprire i dettagli dell'attivazione del genoma nello sviluppo umano poichè questa è un'area inesplorata,„ il professor commentato Wolf Reik, testa del programma di ricerca di Epigenetics all'istituto di Babraham ed al docente del socio all'istituto di Wellcome Sanger. “Capire più circa i regolatori del genoma nella vita in anticipo è egualmente pertinente alle situazioni dove desideriamo ritornare le celle al loro stato di presto-vita, come in generazione delle cellule staminali pluripotent incitate per gli usi terapeutici futuri.„

Sorgente: https://www.babraham.ac.uk/news/2019/01/kickstarting-the-genome-in-early-development