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La protéine actuelle en télomères montre l'action globale sur le génome ce qui influence le pleuripotency

Les cellules de Pluripotent peuvent provoquer toutes les cellules du fuselage, un pouvoir que les chercheurs sont désireux de régler parce qu'il ouvre la trappe à la culture régénératrice de médicament et d'organe pour des greffes. Mais le pluripotency est toujours une boîte noire pour la science, réglée par les signes génétiques (expression des gènes) et épigénétiques inconnus (les repères biochimiques qui règlent l'expression du gène comme des interrupteurs on/offs). Les télomères et la télomérase groupent, abouti par Maria Blasco au centre de cancérologie national espagnol (CNIO), découvre maintenant un de ces signes épigénétiques, après une recherche révélatrice qui a commencé presque il y a une décennie.

C'est une pièce du puzzle qui explique le lien puissant observé entre le phénomène du pluripotency et les télomères - structures protectrices aux extrémités des chromosomes, un genre d'effet de Lorenz dans lequel une protéine qui est seulement présente en télomères montre une action globale sur le génome. Cet effet de Lorenz est essentiel pour commencer et mettre à jour le pluripotency.

L'ADN des télomères dirige la production de longues molécules d'ARN TERRAs appelé. Ce que les chercheurs de CNIO trouvés est que les TERRAs agissent sur les gènes principaux pour le pluripotency par les protéines de Polycomb, qui règlent les programmes qui déterminent le destin des cellules dans l'embryon tôt en déposant un repère biochimique sur les gènes. L'interrupteur on/off qui règle des TERRAs, consécutivement, est une protéine qui est seulement présente en télomères ; cette protéine est TRF1, une des composantes du shelterin appelé complexe télomère-protecteur. Le résultat neuf est cette semaine publiée dans l'eLife de tourillon.

Pourquoi est-ce qu'un gène de télomère est exigé pour le pluripotency ?

Il a été connu pendant environ quinze années comment renvoyer le pouvoir du pluripotency aux cellules par l'action sur certains gènes. Cependant, les chercheurs ont remarqué que cette recette n'a pas fonctionné si le gène TRF1 était arrêté. D'ailleurs, le TRF1 était l'un des gènes les plus activés quand le pluripotency était induit. Ces faits ont intrigué les chercheurs. Pourquoi est-ce que le TRF1, un gène dont le produit est seulement trouvé était-il en télomères, activés tellement, et comment pourrait c'être essentiel pour le pluripotency ?

« Nous ne pourrions pas comprendre comment un gène qui traite la maintenance de télomère exerce un effet si profond sur un procédé global comme pluripotency, » dit Maria Blasco, chef des télomères et groupe de télomérase à CNIO.

Pour trouver une explication, ils ont décidé d'effectuer une recherche faite au hasard en analysant les changements de l'expression du génome entier quand l'expression du TRF1 a été évitée - quelque chose comme mouler aveugle un grand réseau dans la mer pour voir ce qui est dans lui. « Nous avons vu que le TRF1 a eu un énorme, mais très dispensé, effet, » explique Blasco.

L'expression de beaucoup de gènes a été modifiée, et plus de 80% d'entre eux ont été directement liés au phénomène du pluripotency. Les chercheurs ont également noté que plusieurs de ces gènes ont été réglés par Polycomb, un composé de protéine qui est très important dans les stades précoces du développement embryonnaire et qui dirige des cellules se spécialiser dans les différents types de cellules des fuselages adultes.

La tige est TERRA

Mais ils n'ont toujours pas compris ce qu'était la tige entre Polycomb et TRF1. L'année dernière, cependant, le groupe de Blasco a découvert que les molécules de TERRA qui sont produites en télomères communiquent avec Polycomb et qu'ensemble elles sont impliquées en établissant la structure de télomère.

Les chercheurs ont décidé d'analyser l'interaction entre le TERRA et le génome entier, et assez sure, ils ont constaté que le TERRA a collé aux mêmes gènes qui ont été réglés par Polycomb. Ceci a proposé que le TERRA ait été la tige entre le TRF1 et le pluripotency.

Le TRF1 « exerce un effet de Lorenz sur la transcription des cellules pluripotent, en modifiant l'horizontal épigénétique de ces cellules par un mécanisme nouveau, qui concerne les changements TERRA-assistés de l'action de Polycomb, » les chercheurs écrivent dans l'eLife.

Pendant que Rosa Marión, le premier auteur de l'étude, explique, « ces découvertes nous indiquent que le TRF1 est essentiel pour reprogrammer les cellules spécialisées et pour le pluripotency de mise à jour. »

L'étude a été financée par le ministère espagnol de la Science, innovation et universités, l'institut de la santé national Carlos III, la Communauté de Madrid, cancérologie du monde et la fondation et Banco Santander de Botín par des universités de Santander.

Source:
Journal reference:

Marión, M. et al. (2019) TERRA regulate the transcriptional landscape of pluripotent cells through TRF1-dependent recruitment of PRC2. eLife. doi.org/10.7554/eLife.44656