Los más de 200 tipos diferentes de células humanas tienen el mismo ADN pero expresan diferentes conjuntos de genes. Cada tipo de célula se deriva de células madre embrionarias, que se llaman células madre pluripotentes porque pueden diferenciarse a todos esos destinos celulares diferentes.
Un área muy activa de la biología son las células que imitan estas células madre embrionarias de cabeza de fuente, células que se llaman células madre pluripotentes inducidas, o iPSC. Con trucos genéticos y bioquímicos, los investigadores pueden revertir una célula diferenciada, como un fibroblastos de la piel,- en un estado pluripotente
Tales iPSC tienen el potencial de crear tejido para la medicina regenerativa, como reparar ataques cardíacos, crear modelos de enfermedades humanas o crear células que permitan la detección de drogas. Pero el progreso futuro con iPSCs necesita una comprensión mucho mayor de la biología básica de la pluripotencia ydiferenciación.
"Para el objetivo de usar células madre en la terapia, el paso más importante es la diferenciación de los iPSCs", dijo Rui Zhao, Ph.D., profesor asistente de bioquímica y genética molecular en la Universidad de Alabama en Birmingham ".necesitan poder diferenciar las iPSC en un tipo de célula relevante para la enfermedad con alta eficiencia y alta pureza "
En un estudio publicado en Informes de células madre , Zhao y sus colegas han resuelto en parte una pregunta básica sin respuesta sobre las células madre: ¿por qué las células madre pluripotentes que tienen mutaciones para bloquear la producción de microARN no pueden diferenciarse?
Zhao y sus colegas, incluido el coautor corresponsal Kitai Kim, Ph.D., del Sloan Kettering Institute, han encontrado una clave que permite que esas células madre pluripotentes con deficiencia de microARN se diferencien en células neurales, incluidos los subtipos con marcadores para dopaminérgicos, neuronas glutamatérgicas y GABAérgicas.
"Durante muchos años, no sabíamos por qué estas células no se diferenciaban", dijo Zhao. La respuesta para la diferenciación de células neurales en las células con deficiencia de microARN resultó ser simple: un solo microARN o una sola proteína.
en el Informes de células madre estudio, Zhao y sus colegas muestran que un imitador de microARN-302, administrado por un lentivirus especialmente construido, fue suficiente para permitir la diferenciación neural de células madre embrionarias de ratón que carecían de Dgcr8, un gen vital para el procesamiento de más de 2,000microARN en las células.
Cuando examinaron los perfiles de expresión génica en las células diferenciadas, vieron cambios en muchos conjuntos de genes regulados por p53, también conocido como supresor tumoral p53. Este supresor tumoral ha sido llamado "el guardián del genoma" debido a sus múltiples funciones enPrevención del daño al ADN y el cáncer.
Zhao, Kim y sus colegas mostraron que el microARN-302 actuó para reducir la expresión de p53 en las células madre embrionarias con deficiencia de microARN al unirse a la región 3 'no traducida del ARNm de p53.
Además, mostraron que la inhibición directa de p53 con el antígeno T grande del virus simio o el ARN de horquilla corto, o incluso la eliminación del gen p53 en sí mismo, permitió que las células madre embrionarias o iPSC procedieran a la diferenciación neural sin la necesidad de microRNA-302., la barrera de diferenciación que impide la especificación del linaje neuronal de las células madre con deficiencia de microARN es la expresión de p53.
Las claves para desbloquear las rutas de las células a otras especificaciones de linaje celular del tallo embrionario con deficiencia de microARN aún se desconocen, dice Zhao.
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Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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