Două proteine ajută celulele stem prin prevenirea diferențierii
Cercetători de la Universitatea din Osaka au descoperit că proteinele cu degete de zinc RLF și ZFP292 contribuie la stabilizarea complexului corepresor CoREST la promoterii genelor în celulele stem embrionare, prevenind astfel diferențierea.
Celulele stem reprezintă tipul original de celule din care se dezvoltă toate celelalte celule și țesuturi ale corpului, printr-un proces foarte bine reglementat. Totuși, modul în care celulele stem se diferențiază, pe lângă sistemele de control al genelor, cum ar fi represiunea canonicală REST, care împiedică exprimarea genelor în țesuturi inadecvate, a rămas necunoscut. Recent, cercetătorii din Japonia au identificat un sistem suprapus format din doi factori care joacă un rol important în controlul momentului și modului în care aceste celule se diferențiază.
Un studiu publicat în această lună în Cell Reports a relevat că două proteine cu funcții foarte asemănătoare sunt reglatori cheie ai primelor etape în dezvoltarea și maturarea celulară. Celulele stem embrionare pot evolua în toate tipurile diferite de celule prezente în corpul adult, de la celule cerebrale la celule hepatice, printr-un proces denumit diferențiere. Acest proces este reglementat strict de factori activatori și represi, care se leagă de promoterii genelor dezvoltării pentru a le menține într-o stare „pregătită”, în care aceste gene pot fi activate sau menținute inactive după cum este necesar.
Un mecanism esențial pentru inhibarea exprimării genelor asociate cu diferențierea celulelor stem implică complexe de represiune, cum ar fi CoREST. Cu toate acestea, rămâne neclar cum se menține stabil represiunea mediată de CoREST și care alți factori contribuie la represiunea exprimării acestor gene.
Pentru a explora acest aspect, cercetătorii au testat rolul a două proteine, RLF și ZFP292, a căror influență asupra exprimării genelor celulelor stem a fost sugerată în studii anterioare. Aceștia au analizat unde se leagă acești factori la nivelul genomului și au eliminat aceste proteine, atât individual, cât și împreună, pentru a determina efectul asupra exprimării genelor.
„Rezultatele au fost foarte surprinzătoare”, explică Takamasa Ito, autor principal. „Am constatat că RLF și ZFP292 îndeplinesc practic aceeași funcție, în sensul că stabilizează complexul CoREST la promoterii genelor în celulele stem embrionare pentru a reprima exprimarea genelor.” Prezența fiecărei proteine, RLF sau ZFP292, sau a ambelor împreună, la acești promotori a prevenit celulele stem de la a se îndrepta spre diferențiere. Atunci când aceste proteine au fost eliminate, promoterii care erau în mod normal reprimați au devenit activi, ducând la exprimarea genelor asociate cu diferențierea.
„Rezultatele noastre arată că RLF și ZFP292 modulează activitatea complexului CoREST pentru a controla cu atenție exprimarea genelor în celulele stem,” spune un alt cercetător. Aceste descoperiri ar putea conduce la dezvoltarea unor tehnici noi pentru menținerea calității celulelor stem în scopuri de cercetare și aplicații clinice. De asemenea, acestea avansează înțelegerea noastră asupra bolilor cauzate de exprimarea disfuncțională a genelor și ar putea fi aplicate pentru a dezvolta noi tratamente.
