Los científicos del Instituto del Genoma de Singapur GIS de A * STAR han descubierto factores de rejuvenecimiento metabólico en los huevos. Este hallazgo crítico fomenta nuestra comprensión de cómo cambia el metabolismo celular durante el envejecimiento y durante el rejuvenecimiento después de la fertilización del huevo.
Cuando un espermatozoide fertiliza un óvulo para crear un bebé, dos células adultas se combinan para formar un nuevo embrión. Un proceso similar de combinar el citoplasma de un óvulo con un núcleo celular adulto condujo a la clonación de la oveja Dolly. Sin embargo, los factores metabólicossubyacente a este proceso fascinante no había quedado claro.
Un nuevo estudio de GIS sugiere que las mitocondrias viejas, los motores metabólicos que consumen oxígeno en las células, son obstáculos para el rejuvenecimiento celular. Al afinar un gen llamado Tcl1, que es muy abundante en los huevos, los investigadores pudieron suprimir los viejosmitocondrias para mejorar un proceso conocido como reprogramación somática, que convierte las células adultas en células madre de tipo embrionario.
Los investigadores de GIS descubrieron que Tcl1 hace su trabajo al suprimir el polinucleótido fosforilasa mitocondrial, inhibiendo así el crecimiento y el metabolismo mitocondrial.
Los resultados del estudio fueron publicados en la revista científica Informes de celda
Los investigadores de células madre sabían que el citoplasma de los óvulos u ovocitos contiene algunos factores especiales desconocidos que pueden reprogramar las células adultas en células madre similares a las embrionarias, ya sea durante la fertilización de los espermatozoides del huevo o durante procedimientos de clonación artificial como los que crearon la oveja Dolly.Mientras que el ganador del Premio Nobel, el Dr. Shinya Yamanaka había inventado una tecnología llamada reprogramación de células madre pluripotentes inducidas iPSC para reemplazar la técnica de reprogramación basada en ovocitos éticamente controvertida, la reprogramación basada en ovocitos todavía se consideraba superior en eficiencia de reprogramación celular completa.
Para abordar este déficit, el equipo de SIG dirigido por el Dr. Khaw Swea-Ling, el Dr. Lim Bing y el Dr. Ng Shyh-Chang combinaron factores de ovocitos con el sistema de reprogramación iPSC. Sus esfuerzos de detección impulsados por la bioinformática condujeron a dos genes: Tcl1 y suprimo Tcl1b1. Después de una investigación más profunda, el equipo descubrió que los genes Tcl1 estaban actuando a través de la enzima mitocondrial, PnPase.
"Nos sorprendió bastante, porque nadie hubiera pensado que la clave para los poderes de reprogramación del ovocito sería una enzima mitocondrial. La sabiduría convencional del campo de células madre sugiere que debería haber sido otros genes de señalización", dijo el autor correspondiente dela investigación, Dr. Ng Shyh-Chang.
Tcl1 es una proteína citoplasmática que se une a la enzima mitocondrial PnPase. Al bloquear la PnPase en el citoplasma, Tcl1 evita que la PnPase ingrese a las mitocondrias, lo que suprime su capacidad para promover el crecimiento y el metabolismo mitocondrial. Por lo tanto, un aumento en Tcl1 suprime el crecimiento de las antiguas mitocondrias.y metabolismo en células adultas, para mejorar la reprogramación somática de células adultas en células madre similares a las embrionarias.
Descubrir el misterio de los factores de reprogramación en los ovocitos es un hito importante. Estas nuevas ideas podrían aumentar la eficacia de las técnicas alternativas de iPSC no basadas en ovocitos para el banco de células madre, la regeneración de órganos y tejidos, así como nuestra comprensión de cómoEl metabolismo celular se rejuvenece después de la fertilización de los espermatozoides, lo que podría ayudar a abordar tanto el envejecimiento como los problemas de fertilidad de las sociedades modernas.
El director ejecutivo de GIS, profesor Ng Huck Hui, dijo: "Este es un emocionante paso adelante en el estudio del envejecimiento celular. Aunque se sabía que los defectos acumulados en el metabolismo mitocondrial causaban el envejecimiento celular, no había soluciones disponibles. El equipo de Shyh-Chang ha descubierto unvía molecular para resolver este problema "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :