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La proteína presente en telomeres muestra la acción global en el genoma cuál influencia pleuripotency

Las células de Pluripotent pueden dar lugar a todas las células de la carrocería, una potencia que los investigadores son impacientes controlar porque abre la puerta en la cultura regeneradora del remedio y de órgano para los trasplantes. Pero el pluripotency sigue siendo una caja negra para la ciencia, controlada por las señales genéticas (expresión de genes) y epigenéticas desconocidas (las marcas bioquímicas que controlan la expresión génica como los interruptores con./desc.). El Telomeres y el Telomerase agrupan, llevado por Maria Blasco en el centro de investigación nacional español de cáncer (CNIO), ahora destapa una de esas señales epigenéticas, después de una búsqueda detective que casi comenzó hace una década.

Es una pieza del rompecabezas que explica la conexión potente observada entre el fenómeno del pluripotency y los telomeres - estructuras protectoras en los extremos de cromosomas, una clase de efecto mariposa en la cual una proteína que está solamente presente en telomeres muestre una acción global en el genoma. Este efecto mariposa es esencial iniciar y mantener pluripotency.

La DNA de telomeres dirige la producción de moléculas largas del ARN llamadas TERRAs. Cuál los investigadores de CNIO encontrados son que las tierras actúan en los genes dominantes para el pluripotency a través de las proteínas de Polycomb, que controlan los programas que determinan el destino de células en el embrión temprano depositando una marca bioquímica en los genes. El interruptor con./desc. que regula tierras, a su vez, es una proteína que está solamente presente en telomeres; esta proteína es TRF1, uno de los componentes del complejo de telomere-protección llamado shelterin. El nuevo resultado se publica esta semana en el eLife del gorrón.

¿Por qué un gen del telomere se requiere para el pluripotency?

Ha sido sabido por cerca de quince años cómo volver la potencia del pluripotency a las células actuando en ciertos genes. Sin embargo, los investigadores notaron que esta receta no trabajó si el gen TRF1 fue apagado. Por otra parte, TRF1 era uno de los genes activados cuando el pluripotency fue inducido. Estos hechos intrigaron a los investigadores. ¿Por qué era TRF1, un gen cuyo producto se encuentra solamente en los telomeres, activados tanto, y cómo podría esto ser esencial para el pluripotency?

“No podríamos entender cómo un gen que se ocupa de mantenimiento del telomere tiene un efecto tan profundo sobre un proceso global como pluripotency,” dice a Maria Blasco, jefe del Telomeres y grupo del Telomerase en CNIO.

Para encontrar una explicación, decidían realizar una búsqueda al azar analizando los cambios en la expresión del genoma entero cuando la expresión de TRF1 fue prevenida - algo como ciego el lanzamiento de una red grande en el mar para ver cuál está en él. “Vimos que TRF1 tenía un enorme, pero muy ordenado, efecto,” explicamos Blasco.

La expresión de muchos genes fue alterada, y más los de 80% de ellos fueron relacionados directamente con el fenómeno del pluripotency. Los investigadores también observaron que muchos de estos genes fueron regulados por Polycomb, un complejo de la proteína que es muy importante en los primeros tiempos del revelado embrionario y que ordena las células especializarse en los diversos tipos de la célula de la carrocería adulta.

El eslabón es TIERRA

Pero todavía no entendían cuáles era el eslabón entre Polycomb y TRF1. El año pasado, sin embargo, el grupo de Blasco descubrió que las moléculas de la TIERRA que se producen en telomeres comunican con Polycomb y que juntas están implicadas en la construcción de la estructura del telomere.

Los investigadores decidían analizar la acción recíproca entre la TIERRA y el genoma entero, y en efecto, encontraron que la TIERRA adhirió a los mismos genes que fueron regulados por Polycomb. Esto sugirió que la TIERRA fuera el eslabón entre TRF1 y el pluripotency.

TRF1 “ejerce un efecto mariposa en la transcripción de células pluripotent, alterando el paisaje epigenético de estas células a través de un mecanismo nuevo, que implica cambios Tierra-mediados en la acción de Polycomb,” los investigadores escribe en eLife.

Mientras que Rosa Marión, primer autor del estudio, explica, “estas conclusión nos informan que TRF1 es esencial para reprogramar las células especializadas y para el pluripotency que mantiene.”

El estudio ha sido financiado por el ministerio español de la ciencia, innovación y las universidades, el instituto de la salud nacional Carlos III, la comunidad de Madrid, investigación de cáncer del mundo y el asiento y Banco Santander de Botín a través de las universidades 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