Los científicos del Instituto Sanford Burnham Prebys Medical Discovery SBP han hecho un gran avance en la comprensión de cómo las células de un organismo, que contienen la misma información genética, se vuelven tan diversas. Un estudio publicado hoy en célula molecular muestra que una proteína llamada OCT4 reduce el rango de tipos de células en las que pueden convertirse las células madre. Los hallazgos podrían afectar los esfuerzos para producir tipos específicos de células para futuras terapias para tratar una amplia gama de enfermedades, así como ayudar a la comprensión dequé células se ven afectadas por medicamentos que influyen en la especialización celular.
"Descubrimos que la proteína OCT4 específica de células madre ceba ciertos genes que, cuando se activan, hacen que la célula se diferencie o se especialice más", dijo Laszlo Nagy, MD, Ph.D., profesor y director de GenomicControl of Metabolism Program y autor principal del estudio. "Este cebado personaliza las respuestas de las células madre a las señales que inducen la diferenciación y hace que el proceso genético subyacente sea más eficiente".
La diferenciación importa
A medida que un organismo, como un ser humano, se desarrolla desde su forma más simple y temprana hasta la madurez, sus células pasan de un estado altamente flexible, las células madre, a tipos más especializados que forman sus tejidos. Muchos laboratorios estántratando de recapitular este proceso para generar tipos específicos de células que podrían trasplantarse a pacientes para tratar enfermedades. Por ejemplo, las células beta pancreáticas podrían tratar la diabetes y las neuronas que producen dopamina podrían tratar el Parkinson.
lo que hace OCT4
OCT4 es un factor de transcripción, una proteína que regula la actividad génica, que mantiene la capacidad de las células madre para dar lugar a cualquier tejido del cuerpo. OCT4 funciona al sentarse en el ADN y reclutar factores que ayudan a iniciar o reprimir la lecturade genes específicos.
El nuevo estudio muestra que, en ciertos genes, OCT4 también colabora con factores de transcripción que se activan mediante señales externas, como el receptor de ácido retinoico vitamina A RAR y beta-catenina, para activar sus respectivos genes.La vitamina A convierte las células madre en precursores neuronales, y la activación de beta-catenina por Wnt puede apoyar la pluripotencia o promover la diferenciación no neural, dependiendo de qué otras señales estén presentes. El reclutamiento de estos factores 'prepara' un subconjunto de los genes quelos factores sensibles a la señal pueden activarse
El panorama general
"Nuestros hallazgos sugieren un principio general de cómo la misma señal de diferenciación induce transiciones distintas en varios tipos de células", agregó Nagy. "Mientras que en las células madre, OCT4 recluta el RAR a los genes neuronales, en las células de la médula ósea, otro factor de transcripciónreclutaría RAR a los genes para el programa de granulocitos. Queda por determinar qué factores determinan los efectos de las señales de diferenciación en las células de la médula ósea y otros tipos de células ".
Próximos pasos
"En cierto sentido, hemos encontrado el código para las células madre que vincula la entrada - señales como la vitamina A y Wnt - a la salida - tipo de célula", dijo Nagy. "Ahora planeamos explorar si otraslos factores de transcripción se comportan de manera similar a OCT4, es decir, para encontrar el código en tipos de células más maduras.
"Si otros factores también tienen esta doble función, tanto el mantenimiento del estado actual como la preparación de ciertos genes para responder a señales externas, eso respondería una pregunta clave en biología del desarrollo y avanzaría en el campo de la investigación con células madre".
Esta investigación se realizó en colaboración con científicos de la Universidad de Debrecen en Hungría, la Universidad de Leicester en el Reino Unido, el Instituto Max Planck de Genética Molecular, la Universidad de Würzburg y el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en Alemania,Institut de Génomique en Francia y Weill Cornell Medical College, y con el apoyo de subvenciones del Fondo Húngaro de Investigación Científica, el Programa Húngaro de Investigación del Cerebro y los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de descubrimiento médico de Sanford-Burnham Prebys . Original escrito por Jessica Moore. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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