Al hornear un pastel, incluso un pequeño cambio en su receta puede tener un gran impacto en el producto final. Recientemente, investigadores en Japón han demostrado que una pequeña alteración en la expresión génica "receta" del organismo modeloCiona intestinalis conduce a un cambio significativo en el desarrollo de las células sensoriales.
En un nuevo estudio publicado en PNAS, un grupo de investigación dirigido por la Universidad de Tsukuba investigó el papel del gen homeobox POU IV en el desarrollo de células sensoriales neurales en el protovertebradoCiona intestinalis, un tipo de chorro de mar que se desarrolla a partir de una larva parecida a un renacuajo.Cionaes útil como sistema modelo para examinar los cambios en la expresión génica durante el desarrollo y para evaluar cómo las redes de genes afectan el desarrollo de diferentes tipos de células.
Durante el desarrollo, surgen múltiples tipos de neuronas sensoriales en Ciona, incluidas las células sensoriales del palpo PSC y las neuronas bipolares de la cola BTN. Se cree que la especificación de estos tipos de células está regulada por POU IV, que tiene una contraparte similar en los vertebrados llamada BRN3. El equipo de investigación de la Universidad deTsukuba buscó comprender el papel de POU IV en el desarrollo de tipos de células sensoriales en Cionaal manipular la expresión de POU IV durante el desarrollo y evaluar los cambios resultantes en la expresión génica a nivel de una sola célula.
"El análisis transcriptómico de una sola célula nos permitió observar células individuales producidas dentro de los organismos y analizar cómo se alteraron sus perfiles de expresión génica como resultado de cambios en la expresión de POU IV", explica el autor principal, el profesor Takeo Horie.
El equipo de investigación encontró que la alteración de la expresión de POU IV condujo a la expresión ampliada de células sensoriales, incluidos nuevos tipos de células híbridas que compartían características tanto de PSC como de BTN, así como células que expresaban una batería única de genes que no ha sidoobservado anteriormente en Ciona, que los investigadores denominaron 'batería de genes sintéticos'.
"Para comprender mejor los procesos subyacentes a nuestras observaciones, exploramos la expresión de Foxg y Neurogenin, dos reguladores aguas arriba de POU IV", dice el profesor Horie.
Los hallazgos del equipo de investigación indicaron que la expresión errónea de POU IV conduce a la activación de Foxg y neurogenina, que pueden ser la base del desarrollo de las células sensoriales híbridas y la expresión de la batería de genes sintéticos. Este estudio arroja luz sobre los efectos potenciales de los genesmanipulación durante el desarrollo y destaca la necesidad de estrategias precisas para eliminar la inducción de tipos de células no deseadas durante la reprogramación celular.
Este estudio fue apoyado por una subvención del NIH a ML NS076542 y por subvenciones en ayuda para la investigación científica de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia a TH 19H03204, 21K19249, 21H05239, TGK 19H03213 y RH 20J00278, 21K15099. TH cuenta con el apoyo de la Fundación de Ciencias Toray y el Programa FOREST de la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón Grant JPMJFR2054. RH cuenta con el apoyo de la Fundación Kao para las Artes y las Ciencias. TGK cuenta con el apoyo de una investigaciónsubvención de la Fundación Hirao Taro de KONAN GAKUEN para investigación académica. Este estudio fue apoyado además por el Proyecto Nacional de BioRecursos del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón. PPC cuenta con el apoyo de un Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano T32Beca de formación
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Tsukuba. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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