I rødt, BigH1 udtrykt i kimstamceller og spermatocytter. I blåt, cellekernerne. Kredit:Albert Carbonell, IRB Barcelona.
Forskere i Chromatin Structure and Function Lab ved Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona) har identificeret histonen BigH1 som et vigtigt protein i stamcelledifferentiering til mandlige kønsceller. Histoner er grundlæggende proteiner, der giver DNA orden og struktur, og spiller en vigtig rolle i genregulering.
Afhængigt af processens fase, histon BigH1 er enten til stede og undertrykker specifikke gener, eller det hæmmes for at tillade genekspression, derved fremme differentiering, en proces, hvor stamceller producerer voksne kønsceller. Når denne sarte balance går tabt, mandlige Drosophila melanogaster viser gonadale misdannelser og infertilitet.
"Vi har en hypotese om, at BigH1 undertrykker de gener, der ikke er specifikke for kimlinjen (når stamceller giver anledning til kønsceller). Men vi skal nu opklare, hvordan det gør dette, og hvordan det aktiveres og dæmpes." " siger Ferran Azorín, CSIC forskningsprofessor og gruppeleder ved IRB Barcelona.
Alle dyr har histoner, der er specifikke for kimlinjen. I Drosophila, BigH1 udtrykkes i de mandlige og kvindelige kimlinjer. I modsætning, varianter af histon H1 adskiller sig mellem hanner og hunner hos mus og hos mennesker. "Histonen BigH1, som vi har studeret i Drosophila melanogaster, viser mest lighed med kimlinjevarianten af menneskelige hunner, men den viser også nogle ligheder med varianter af den mandlige kimlinje, " forklarer Albert Carbonell, postdoktor og førsteforfatter af papiret. "På grund af disse ligheder, vores arbejde kan bidrage til vores forståelse af kønscelledifferentiering hos mennesker og hjælpe med at forklare nogle typer af infertilitet, " tilføjer han.
Histoner som regulatorer i stamcelledifferentiering til vævsceller
Alle celler i en organisme, om hud, tarm, lunge eller enhver anden type opstå fra differentiering af stamceller, og det er kendt, at histoner spiller en afgørende rolle i denne proces i mange slægter. Denne undersøgelse beskriver virkningsmekanismen og hæmningen, som BigH1 udøver for at regulere spermatogenese i Drosophila, og som kan virke på lignende måde i andre arter.
Laboratoriet fokuserer nu på BigH1 under differentieringen af kvindelige kønsceller. "Vi ved, at denne histon er vigtig, men vi antager, at det vil have en særskilt rolle, da processen med kvindelige kønsceller er væsentlig anderledes end mandlige, "siger Paula Climent, en ph.d.-studerende i laboratoriet og en af artiklens forfattere.