El nuevo estudio podría cambiar nuestra comprensión de cómo las células madres distinguen

Un nuevo estudio pionero llevado por los biólogos de la universidad de estado de la Florida podría cambiar fundamental nuestra comprensión de cómo las células madres embrionarias distinguen en tipos específicos de la célula.

La investigación, publicada hoy en la célula madre del gorrón denuncia, llama en décadas de la pregunta de consenso científico sobre el comportamiento de células madres embrionarias como ellos la transición al endodermo, una clase de la célula en los embriones animales que da lugar a los sistemas digestivos y respiratorios.

David M. Gilbert, el profesor distinguido Taylor de J. Herberto de la biología molecular en el departamento de FSU de la ciencia biológica, dijo que el estudio voltea nociones establecidas de cuando las células madres embrionarias trazan sus cursos inalterables hacia un linaje fijo del endodermo -- en este caso, su destino eventual como células digestivas o respiratorias específicas.

Este papel desafía la prolongada suposición que las células madres embrionarias siguen siendo muy plásticas y maleables durante los primeros tiempos de la consolidación de la célula. Mostramos que las células madres embrionarias humanas pueden comprometer irreversible a los linajes del endodermo -- células del hígado y del páncreas, por ejemplo -- muy rápidamente.”

David M. Gilbert, profesor de la biología molecular, departamento de la ciencia biológica, FSU

Las conclusión representan un nuevo capítulo en el estudio de la diferenciación de célula madre embrionaria, un campo que podría ser dominante a los científicos de ayuda y los clínicos abren las terapias perfeccionadas para un alcance de enfermedades.

Usando un protocolo sofisticado desarrollado por el San Diego-basó la empresa regeneradora ViaCyte, Gilbert del remedio y sus colaboradores expusieron una muestra de células madres embrionarias a las condiciones de la cultura dirigidas para dar un [email protected] codazo las células en el escenario definitivo del endodermo, una senda rápida al revelado especializado de la célula. Las personas entonces volvieron rápidamente las células a un baño de los factores del tratamiento diseñados para restablecerlos a un estado embrionario.

De acuerdo con estudios anteriores, los investigadores supusieron que tomaría días en la cultura del endodermo, o por lo menos un ciclo de división celular completo, para que las células comprometan a un carril de desarrollo.

“De hecho, encontramos eso después solamente de la exposición de algunas horas al cóctel del endodermo -- una parte un ciclo de división celular -- las células se podrían volver al cóctel de la célula madre y continuar pasar con la misma serie de expresión génica cambia como las células del mando que seguía habiendo en el cóctel del endodermo.”

Es decir después de que un notable corto empape en la cultura del endodermo, las células habían comprometido sin reducción en la sección de paso a un programa celular específico.

“Antes de los experimentos denunciados aquí, no había expectativa que la consolidación temprana del linaje de la célula madre sería tan rápida e irreversible,” Gilbert y sus co-autores escribieron en su papel.

Ésta no era la única suposición atrincherada desafiada por el estudio de las personas. Los científicos creyeron de largo la organización 3D de cromosomas en el núcleo para ser excepcionalmente rígida y conectada de cerca a la sincronización de la réplica -- la orden en la cual los segmentos de la DNA se copian antes de la división celular. Fue pensado que la única manera de configurar de nuevo que la configuración era quebrar abierto un núcleo de célula cuando sus cromosomas eran entregados a sus células de hija.

Resulta esas suposiciones pudo haber sido engañado también.

“Mostramos que la configuración del cromosoma se puede remodelar localmente y rápidamente sin desmontar el núcleo de célula entero -- relacionado con el cambio del andamio de un edificio sin rasgarlo hacia abajo -- cuál era muy inesperado,” Gilbert dijo. “También mostramos que estos cambios en la configuración del cromosoma ocurren dinámicamente e inmediatamente sobre el estímulo de células madres para convertirse en endodermo. Esto que encuentra demuestra que no van la réplica y la configuración siempre de común acuerdo, ellas puede ser lo que llamamos “desacoplada. “”

La sincronización delinking de la réplica del trabajo de los investigadores de la configuración y de la demostración del cromosoma la capacidad de remodelar quirúrgico que la configuración podría ayudar a refinar la comprensión de los científicos del comportamiento embrionario de la célula madre. Junto con el descubrimiento que ocurre la consolidación del linaje de la célula madre más rápidamente e irreversible que preveído, Gilbert dijo las preguntas críticas de la chimenea de las conclusión sobre la naturaleza básica de células madres y de las barreras a girar una célula en otra.

Si los investigadores pueden aprovechar estos discernimientos nuevamente detectados, podrían comenzar a desenredar los misterios de cómo y de porqué las células madres comprometen a sus carriles de desarrollo y porqué ciertas células son especialmente difíciles de reprogramar.

Esa información podía informar a la creación herramientas nuevas, potentes para combate enfermedad y para aliviar el sufrimiento humano.

“El hecho de que los cambios grandes en la organización del genoma y su orden temporal de la réplica se puedan remodelar tan fácilmente, y que esto está correlacionada con la consolidación irreversible tan rápidamente en un sistema del cultivo celular en el laboratorio, significa que puede ser que poder utilizar este sistema para conseguir en los mecanismos que representan la consolidación irreversible,” Gilbert dijo. “Nunca anticipamos eso -- preveímos que la consolidación irreversible tomara mucho más el trabajo, el tiempo y el costo.”

Source:
Journal reference:

Dileep, V. et al. (2019) Rapid Irreversible Transcriptional Reprogramming in Human Stem Cells Accompanied by Discordance between Replication Timing and Chromatin Compartment. Stem Cell Reports. doi.org/10.1016/j.stemcr.2019.05.021