Начало генома в начале развития

Начало генома в начале разработки
                Объединенное изображение, показывающее колонию мышиных эмбриональных стволовых клеток, флуоресцентно окрашенных для Dppa2 красным, Dppa4 зеленым и ДНК синим. Предоставлено: доктор Мелани Экерсли-Маслин, Институт Бабрахама.

После оплодотворения яйцеклетки две становятся одним; два набора генетической информации объединяются, чтобы сформировать геном. Мы можем думать о яйцеклетке и сперме как о информационных капсулах с сохраненными инструкциями для начала новой жизни, но после оплодотворения, какой удар начинает толкование этих инструкций?
                                                                                       

Исследователи из Института Бабрахама предоставили дополнительные кусочки головоломки, используя редкое подмножество эмбриональных стволовых клеток мыши, которые обеспечивают «похожую» систему для двухклеточного эмбриона (зиготы), возникающего через 24 часа после оплодотворения у беременных мышей. Это стадия, на которой зиготический геном обычно активируется. Используя эти клетки, называемые «2C-подобными» клетками, исследователи могли исследовать иерархию молекулярных событий, происходящих для инициирования зиготического генома. Результаты их исследований опубликованы сегодня в журнале Genes & Development.

Поэтично, пробуждение генома происходит через события, называемые малой волной и большой волной. Исследователи знали, что фактор транскрипции (белок, который связывает ДНК для стимулирования экспрессии), называемый Dux, активировал ряд генов во второй основной волне, но не то, что инициировало Dux или активацию генома в первую очередь.

«Активация генома — это первое, что должен делать эмбрион», — говорит доктор Мелани Экерсли-Маслин, научный сотрудник Института Бабрахама. «Несмотря на то, что это имеет решающее значение для формирования зародыша, мы на удивление мало о нем знаем. 2С-подобная система обеспечивает экспериментальное приближение этих очень ранних зародышевых клеток и позволяет нам использовать полный арсенал исследовательских методов, доступных для того, чтобы отделить то, что». происходит. «

Исследователи начали с поиска факторов, увеличивающих количество редких 2C-подобных клеток в популяции эмбриональных стволовых клеток мыши, что указывает на положительные факторы, способные стимулировать активацию генома. Исследователи определили два белка, названные «Развитие плюрипотентности, ассоциированные 2» (Dppa2) и 4 (Dppa4).

«Глядя на то, что мы обнаружили в отношении Dppa2 и Dppa4, они соответствуют профилю ответственности за начало экспрессии нового генома», — объясняет доктор Экерсли-Маслин. «Белки уже присутствуют в яйце, поэтому уже там до формирования нового эмбриона, и если мы удаляем гены Dppa2 и 4 из генома, мы видим потерю 2C-подобных клеток и потерю Dux-инициированного волна экспрессии генома. «

Модель, предложенная в исследовании, связывает активацию генома с эпигенетическим перепрограммированием клеток, которые в конечном итоге образуют сперму и яйцеклетки, образуя связанную цепь событий, которая обеспечивает экспрессию Dppa2 и 4 в яйцеклетках, готовых инициировать активацию генома, когда время вправо

«Заглядывая вперед, будет интересно раскрыть детали активации генома в развитии человека, поскольку это неисследованная область», — прокомментировал профессор Вольф Рейк, руководитель исследовательской программы по эпигенетике в Институте Бабрахама и ассоциированный преподаватель в Wellcome Sanger Institute. «Понимание большего количества регуляторов генома в раннем возрасте также имеет отношение к ситуациям, когда мы хотим вернуть клетки в их раннее состояние, например, при создании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток для будущего терапевтического использования».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *