A pesquisa fornece a compreensão nova do regulamento do genoma na vida adiantada

Desembaraçando como as instruções para a vida nova são lidas

Pontos-chave:

  • Os pesquisadores identificam os factores responsáveis para ativar o genoma zygotic
  • Um pequeno número de células estaminais embrionárias do rato imitam a fase do embrião da dois-pilha, fornecendo um modelo valioso e adaptável da pilha para estudar o regulamento molecular da revelação adiantada
  • O conhecimento adiciona à imagem tornando-se do que acontece nas fases as mais adiantadas da vida nos mamíferos.

Após a fecundação de uma pilha de ovo, dois transformam-se uma; dois grupos de informação genética combinam para formar um genoma. Nós podemos pensar do ovo e do esperma como cápsulas da informação com instruções armazenadas para começar uma vida nova, mas da fecundação do cargo, que pedais de arranque a interpretação destas instruções?

Os pesquisadores no instituto de Babraham forneceram umas partes mais adicionais do enigma usando um subconjunto raro das células estaminais embrionárias do rato que fornecem um sistema “idêntico” ao embrião de duas pilhas (zygote) que ocorre 24 horas de cargo-fecundação em ratos grávidos. Esta é a fase em que o genoma zygotic é activado normalmente. Usando estas pilhas, chamadas as pilhas “2C-like”, os pesquisadores poderiam sondar a hierarquia dos eventos moleculars que ocorrem para iniciar o genoma zygotic. Seus resultados da pesquisa são publicados hoje nos genes & na revelação do jornal.

Poetically, acordar o genoma ocorre com os eventos chamados a onda menor e onda do major. Os pesquisadores souberam que um factor da transcrição (uma proteína que ligasse o ADN para promover a expressão) Dux chamado activou uma escala dos genes na segunda onda principal mas não o que iniciou Dux ou a activação do genoma no primeiro lugar.

Do “a activação genoma é as primeiras coisas que o embrião tem que fazer,” diz o Dr. Melanie Eckersley-Maslin, um pesquisador pos-doctoral no instituto de Babraham. “Apesar dela que é crucial à formação do embrião, nós conhecemos surpreendentemente pouco sobre ele. O sistema 2C-like fornece uma aproximação experimental daquelas pilhas muito adiantadas do embrião e permite que nós usem o arsenal completo das técnicas da pesquisa disponíveis para amolar distante o que está acontecendo.”

Os pesquisadores começaram selecionando para os factores que aumentaram o número das pilhas 2C-like raras em uma população de células estaminais embrionárias do rato - indicando os factores positivos que podiam promover a activação do genoma. Os pesquisadores identificaram duas proteínas chamadas Revelação Pluripotency associaram 2 (Dppa2) e 4 (Dppa4).

“Olhando o que nós descobrimos sobre Dppa2 e Dppa4 ele coube o perfil de ser responsável para retrocesso-iniciar a expressão do genoma novo,” explica o Dr. Eckersley-Maslin. “As proteínas estão já actuais no ovo, tão já lá antes que o embrião novo esteja formado, e se nós suprimimos do Dppa2 e de 4 genes do genoma, nós vemos uma perda das pilhas 2C-like e a perda da onda Dux-iniciada da expressão do genoma.”

O modelo propor pela pesquisa conecta a activação do genoma com reprogramming epigenético das pilhas que formam eventualmente o esperma e os ovos, formando uma corrente de eventos conectada que fixe Dppa2 e expressão 4 nas pilhas de ovo prontas para iniciar a activação do genoma quando o tempo é direito

“Olhando para a frente, será interessante descobrir os detalhes de activação do genoma na revelação humana como esta é uma área inexplorada,” professor comentado Lobo Reik, cabeça do programa de pesquisa de Epigenetics no instituto de Babraham e no membro da faculdade do associado no instituto de Wellcome Sanger. “Compreender mais sobre reguladores do genoma na vida adiantada é igualmente relevante às situações onde nós desejamos reverter pilhas a seu estado da cedo-vida, como em gerar células estaminais pluripotent induzidas para os usos terapêuticos futuros.”

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