To proteiner opretholder embryonale stamcellepluripotens på forskellige måder

To 'fingerlignende' proteiner anvender forskellige mekanismer til at hjælpe med at beskytte embryonale stamcellers evne til at differentiere til en række celletyper, ifølge en A*STAR-ledet undersøgelse. Dette fund kan hjælpe forskere med at udvikle nye måder at regenerere tabt eller beskadiget væv på.

PRDM'er er en familie på 17 proteiner med fingerlignende strukturer, der indeholder zink, som er involveret i at regulere genekspression og modificere strukturen af ​​kromatin, det materiale, der danner kromosomer.

Ernesto Guccione, fra A*STAR's Institute of Molecular and Cell Biology, og kolleger i hele Singapore undersøgte rollerne som to PRDM'er, PRDM14 og PRDM15, i udvikling af embryonale stamceller fra mus (ESC).

De fandt ud af, at begge proteiner var kritiske for ESC-selvfornyelse-den proces, der opretholder deres "naive tilstand, "tillader ESC'er at forevige stamcellepuljen og modnes til enhver celletype - men at de gjorde dette gennem forskellige mekanismer.

PRDM14 hjælper med at holde stamceller naive ved at slukke for en gruppe gener, kaldet DNMT'er, som koder for en familie af enzymer, der tilføjer methylgrupper til DNA. PRDM15, imidlertid, ikke var involveret i DNA -methylering.

Holdet fandt ud af, at PRDM15 bevarede den naive tilstand af ESC'er ved at tænde for gener involveret i regulering af to signalveje, der kommunikerer, hvordan cellen skal fungere.

"Jeg fandt det interessant, fra et evolutionært synspunkt, at forskellige medlemmer af samme familie, som binder sig til helt forskellige mål, har udviklet sig til at regulere lignende veje, på en ikke-overflødig måde, for at forhindre embryonal stamcelledifferentiering, "siger Guccione.

Tidligere undersøgelser havde bestemt 'nedstrøms' detaljer om, hvad der sker i embryonale stamceller, når tre forskellige signalveje tændes og slukkes, men meget forblev ukendt om de 'opstrøms' faktorer, herunder dem, der diskuteres i denne undersøgelse, der påvirker disse veje. At forstå disse signalveje er vigtigt for at bestemme optimale dyrkningsbetingelser for muse-ESC'er, forstå de tegn, der regulerer normal embryonisk udvikling i levende organismer, og finde måder at omprogrammere kroppens celler til at regenerere andre vævstyper.

Guccione og hans kolleger samarbejder nu med genetikere for at undersøge, om mutationer i PRDM15 fører til udviklingsdefekter hos mennesker. "Vi tror, ​​at vores fund kunne indarbejdes i rutinemæssige screeningsstrategier for familier, der viser udviklingsmæssige defekter, " han siger.