Durante la diferenciación de células madre pluripotentes a cardiomiocitos, el plegamiento tridimensional del ADN se reorganiza. Esta reorganización de la arquitectura del ADN precede y define patrones epigenéticos importantes. Un equipo dirigido por el profesor privado Dr. Ralf Gilsbach y Stephan Nothjunge, quienambos llevan a cabo esta investigación en la Universidad de Friburgo, en el Departamento de Farmacología y Toxicología Experimental y Clínica, dirigida por el Prof. Dr. Lutz Hein. Los resultados sugieren que la organización espacial del genoma es un cambio importante para definir los tipos de células.representando así un punto de partida muy prometedor para futuras estrategias de reprogramación. El equipo publicó recientemente sus resultados en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza .
El genoma almacena información sobre el desarrollo de un organismo. Cada célula transporta esta información fuertemente empaquetada en una cadena de ADN de dos metros de largo en el núcleo celular y los mecanismos epigenéticos específicos controlan el acceso al 'plan de vida'. Porque cada tipo de célula en unEl organismo epigenoma es crucial para determinar la identidad celular. Ya se sabe que varios mecanismos epigenéticos están asociados con la diferenciación celular. Particularmente indispensable es la metilación del ADN, en el que los grupos metiloestán unidos a nucleótidos específicos de ADN bicatenario. Estudios recientes también muestran que los procesos de diferenciación van acompañados de una reorganización del plegamiento tridimensional del ADN. Hasta ahora, sin embargo, no estaba claro qué ocurre primero durante la diferenciación de cardiomiocitos:la reorganización del plegamiento del ADN en el núcleo celular o la metilación del ADN, y si estosLos mecanismos dependen unos de otros.
Para abordar esta pregunta, el equipo dirigido por los farmacólogos de Friburgo utilizó métodos de secuenciación modernos. Estos permitieron mapear la organización tridimensional del genoma, así como los mecanismos epigenéticos durante la diferenciación de los cardiomiocitos en todo el genoma. Para estoCon el propósito, los investigadores establecieron métodos para aislar cardiomiocitos en varias etapas de desarrollo de corazones sanos de ratones. Este análisis específico del tipo de célula fue esencial para demostrar que existe una estrecha interacción entre los mecanismos epigenéticos y el plegamiento espacial del ADN en el núcleo de los cardiomiocitos.La comparación de las diferentes etapas de desarrollo mostró que el tipo de plegamiento espacial del ADN define qué patrones de metilación se forman y qué genes se activan. Los investigadores probaron que la disposición espacial del ADN no depende de la metilación del ADN con las células, entreotras cosas, que no tienen metilación del ADN en absoluto. El genoma tridimensional oLa organización es, por lo tanto, una centralita para determinar la identidad celular.En el futuro, los investigadores quieren usar este interruptor para controlar las funciones celulares.
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Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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