Las diferencias aleatorias entre las células al comienzo del desarrollo podrían ser la clave para hacer diferentes células en el cuerpo, según una nueva investigación de un equipo co-dirigido por el profesor Wolf Reik. Diferentes tipos de células: cerebro, sangre, piel, intestino, etc.- Todos tienen roles únicos y vitales, sin embargo, todos comienzan de la misma manera. Las células se vuelven diferentes como resultado de una larga secuencia de elecciones bioquímicas realizadas antes de nacer. Para que estemos sanos, estas elecciones deben asegurarnos de obtenerel número correcto de cada tipo de celda.
Los científicos del Instituto Babraham, EMBL-EBI y el Instituto de Células Madre del Consejo de Investigación Médica Wellcome Trust-Medical examinaron la genética de las células madre de los embriones en las primeras etapas de desarrollo. Por lo general, las células del mismo tipo tienen patrones coincidentes de actividad genética- muchos de los mismos genes están apagados o encendidos en todas las células. Esta última investigación, publicada en la revista Cell Reports revela que cuando las células comienzan a especializarse en diferentes tipos de células, su actividad genética se vuelve más 'ruidosa': cada célula comienza aactivar o desactivar diferentes grupos de genes.
Los resultados, que se centran en dos opciones cerca del inicio de la formación de embriones, muestran que, cuando las células toman decisiones sobre en qué convertirse, hay una mayor variación en la actividad de los genes en diferentes células: los mismos genes pueden serse activa en algunas celdas y se apaga en otras. Por casualidad, este ruido hará que algunas células tengan más probabilidades de convertirse en un tipo de celda, mientras que otras comenzarán a favorecer una alternativa.
Los primeros autores del artículo fueron Hisham Mohammed, Irene Hernando-Herraez y Aurora Savino. El Dr. Mohammed del Instituto Babraham, dijo: "Nuestros análisis sugieren que el ruido transcripcional elevado en dos puntos clave en el desarrollo temprano coincide con las decisiones del destino celular.Por el contrario, después de estas decisiones, las células se sincronizan y crecen rápidamente. Nuestro estudio registra sistemáticamente el ruido transcripcional y descubre nuevos procesos asociados con las decisiones de linaje tempranas ".
Este proceso de hacer que células similares se vuelvan diferentes se llama ruptura de simetría. Este estudio marca la primera vez que una técnica llamada secuenciación de células individuales se ha utilizado para examinar células individuales de embriones de ratón en las primeras etapas de desarrollo. La investigación previa solo tieneexaminó grupos de células, por lo que ha sido imposible investigar las diferencias entre las células durante la ruptura de la simetría.
La coautora principal, la profesora Jennifer Nichols, del Instituto de Células Madre del Consejo de Investigación Médica Wellcome Trust, dijo: "Nuestros datos nos permiten estudiar la actividad de genes en células individuales con un nivel de precisión sin precedentes. Este detalle nos ha permitido observar una cantidad sustancialdiferencias entre las células. La regulación de la actividad genética ruidosa durante el desarrollo puede ser una parte clave de cómo las células toman decisiones sobre su futuro. En el futuro esperamos descubrir cómo se controla este proceso para comprender mejor cómo el ruido da forma al desarrollo temprano ".
Como el principal científico computacional en el documento, el Dr. John Marioni de EMBL-EBI, dijo: "Darle sentido a los datos generados en estudios como este solo es posible gracias a los continuos avances en biología computacional. Con más de 10,000 piezas de datosrecolectadas sobre cada célula individual, las computadoras modernas son esenciales para lograr el nivel de sensibilidad necesario para este tipo de investigación "
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Materiales proporcionado por Instituto Babraham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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