Los investigadores han identificado el mecanismo por el cual una importante enzima involucrada en la diferenciación de las células madre se lleva al ADN. Sus resultados describen una nueva forma en que las proteínas interactúan con el genoma, un enfoque novedoso que sacude nuestro conocimiento previo en elEl trabajo arroja luz sobre procesos fundamentales como la formación de células madre pluripotentes y amplía nuestra comprensión del cáncer de sangre.
El desarrollo de un organismo adulto comienza con un óvulo fertilizado que se diferencia en cientos de tipos de células especializadas contenidas en tejidos y órganos. La forma en que ocurren estos cambios en el destino de las células se investiga intensamente en todo el mundo. Lo que sabemos es que todas nuestras células contienenla misma información genética, por lo tanto, el desarrollo implica la regulación selectiva de los genes contenidos en el ADN. Las proteínas que activan o desactivan estos genes se denominan factores de transcripción. Mecanismos similares operan cuando una célula madre en el cuerpo adulto, como la célula madre sanguínea, se especializa en los tipos de células necesarios para diferentes funciones. Para garantizar la correcta regulación génica, se requieren tipos adicionales de proteínas, como enzimas que modifican las proteínas que envuelven el ADN o incluso el propio ADN, ajustando así este complejo proceso. Curiosamente, las alteraciones deEstas proteínas debido a mutaciones conducen a una regulación génica aberrante y a menudo resultan en la formación de cáncer.
en un artículo publicado en Célula madre celular , investigadores del Centro de Regulación Genómica CRG dirigido por Thomas Graf en colaboración con científicos del Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure en París y de CNAG-CRG y Harvard Medical School, estudiaron este complejo proceso.centraron su atención en una enzima llamada Tet2, que desempeña un papel crucial en la formación de células madre pluripotentes y en la diferenciación de células sanguíneas.
Tet2 es una fuerza impulsora de las decisiones sobre el destino de las células que promueve la expresión génica modificando químicamente el ADN. Para hacerlo, necesita unirse al ADN pero, sorprendentemente, no puede hacerlo por sí mismo. Entonces, surge la pregunta de qué traeTet2 enzima a regiones en el ADN donde hace su trabajo?
Ahora, Graf y sus colegas han descrito que Tet2 es llevado al ADN por proteínas específicas con las que puede interactuar. Identificaron tres factores de transcripción diferentes, cada uno de los cuales puede 'tomar la enzima con la mano' y guiarla a diferentes conjuntosde genes objetivo necesarios para la especificación del destino celular. Inesperadamente, por lo tanto, una serie de proteínas diferentes pueden llevar a Tet2 a regiones del ADN donde y cuando sea necesario.
"Hemos estudiado el mecanismo por Tet2 actúa monitoreando la dinámica de las modificaciones de ADN durante la reprogramación de células madre pluripotentes inducidas. Nuestros datos han ayudado a responder una pregunta abierta en el campo, relevante no solo para el desarrollo y diferenciación de embriones sino también para célulasreprogramación y cáncer ", explica Thomas Graf, investigador principal del estudio y líder del grupo CRG.
"Nuestros resultados serán útiles para otros investigadores que trabajan en leucemia y otros tipos de cáncer, en los que Tet2 está involucrado", dice José Luis Sardina, primer autor y co-corresponsal del artículo. "Nuestros nuevos datos estarán disponibles parala comunidad de investigación clínica. Este es otro ejemplo de cómo la investigación fundamental que descubre mecanismos básicos de regulación génica también podría tener aplicaciones médicas, en este caso, en el cáncer y la regeneración celular ", concluye.
El estudio también informó otro hallazgo inesperado, a saber, que los factores de transcripción pueden reclutar Tet2 a regiones de ADN específicas sin el desplazamiento de proteínas que envuelven el ADN, contenido en los llamados 'nucleosomas'. Esto representa una forma novedosa en la que interactúan los factores de transcripcióncon el genoma, actuando como 'pioneros' para el posicionamiento de Tet2. Según Graf, "ahora será fascinante descubrir el papel de las decisiones sobre el destino celular de las regiones del genoma que están vinculadas por estos factores pioneros".
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Materiales proporcionado por Centro de Regulación Genómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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