Los científicos del Centro RIKEN de Biología del Desarrollo CDB en Kobe, Japón, descubrieron que Zscan4, una proteína que se cree que está involucrada en el desarrollo de la pluripotencia en las células madre, en realidad es un mecanismo de reparación desencadenado por el acortamiento de los telómeros quetiene lugar durante la división celular.
Zscan4, una proteína que se une al ADN, ha planteado un misterio durante la última década, ya que se expresa en embriones de ratón en un momento muy específico, la etapa de dos células, pero también se expresa en el tallo embrionariocélulas, pero solo de forma transitoria, de modo que esté activada en aproximadamente el 5 por ciento de una población determinada en un momento dado.
El grupo dirigido por Hitoshi Niwa, jefe del Laboratorio de Estudios Pluripotentes de Células Madre en CDB, se preguntó por qué la proteína se expresaba en estas situaciones específicas. Para resolver el misterio, crecieron una población de células madre embrionarias de ratón en cultivo y tomaron instantáneasde las células a intervalos de 60 minutos durante un período prolongado, buscando pistas sobre lo que podría causar la expresión transitoria de Zscan4.
Su hipótesis de trabajo inicial era que Zscan4 está involucrado en el mantenimiento de la pluripotencia, por lo que buscaron su correlación con la expresión del gen Rex1, que se conoce como un marcador de pluripotencia. "Inesperadamente", dice Yoko Nakai-Futatsugi, la primeraautor del estudio publicado en Informes de células madre , "encontramos que no había correlación entre los dos"
"En cambio", continúa, "Nos sorprendió descubrir que las células madre tienen diferentes duraciones del ciclo celular, y que de manera intrigante, la expresión de Zscan4 está vinculada a la duración del ciclo celular. Tiende a expresarse en las célulascon ciclos celulares más largos "
A partir de este hallazgo y considerando la investigación de 2010 que muestra que Zscan4 está involucrado en alargamientos de los telómeros, los investigadores especularon que los ciclos celulares más largos que vemos pueden ser causados por el proceso, desencadenado por Zscan4, de las células que realizan el trabajo para alargar sus telómeros.También descubrieron que una vez que las células habían expresado Zscan4, en la siguiente generación tenían ciclos celulares más cortos, lo que agregaba peso a la hipótesis de que las células desaceleran su ciclo para permitir la recuperación de los telómeros, y luego lo aceleran nuevamente cuando se reparaTambién encontraron que las células con ciclos celulares más largos tenían de hecho telómeros más cortos. En una prueba final, diseñaron células madre que tenían una deficiencia en la expresión de Zscan4 y, de acuerdo con la hipótesis, esas células no se recuperaron de laciclos celulares más largos y tenían una mayor probabilidad de sufrir muerte celular.
Los autores dicen que estaban sorprendidos, pero también muy contentos con este hallazgo, ya que consideran que podría ayudar a garantizar la seguridad de las células iPS, que actualmente están pasando a uso clínico. El trabajo les ha ayudado a obtener una nueva comprensión de lafunción de Zscan4 y cómo funcionan las células pluripotentes para mantener su capacidad de replicarse ante el acortamiento de los telómeros ".
Explican que una pregunta restante interesante es la relación entre Zscan4 y la telomerasa, una enzima que también participa en la reparación de los telómeros. Ellos especulan que están respondiendo a diferentes causas de acortamiento de los telómeros, y planean continuar trabajando para dilucidar esto.También interesado en la pregunta de por qué Zscan4 se expresa in vivo en el punto único de la etapa de dos células. Puede ser, creen, que está ayudando a las células a recuperarse del proceso de meiosis que experimentan las células antes de la reproducción.
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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