La pérdida de una proteína clave conduce a defectos en el desarrollo esquelético, incluida la reducción de la densidad ósea y el acortamiento de los dedos de manos y pies, una condición conocida como braquidactilia. El descubrimiento fue realizado por investigadores de la Universidad Penn State que noquearon el tipo SpecklePOZ Protein Spop en el ratón y caracterizó el impacto en el desarrollo óseo. La investigación, que aparece en línea en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 5 de diciembre de 2016, redefine el papel de Spop durante el desarrollo óseo y proporciona un nuevo objetivo potencial para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades óseas como la osteoporosis.
"La proteína Spop está involucrada en la señalización de Hedgehog, una vía de comunicación de célula a célula bien estudiada que desempeña múltiples funciones durante el desarrollo", dijo Aimin Liu, profesor asociado de biología en Penn State y el autor correspondiente del estudio"Estudios anteriores realizados en cultivo celular sugirieron que Spop regula negativamente o 'rechaza' la señalización de Hedgehog. Sin embargo, en nuestro estudio, mostramos que Spop regula positivamente la vía aguas abajo de un miembro de la familia Hedgehog, una proteína llamada Indian Hedgehog,durante el desarrollo óseo. Esta nueva comprensión se suma a nuestro conocimiento de las bases genéticas del desarrollo óseo y podría abrir nuevas vías para estudiar la enfermedad ósea ".
Indian Hedgehog Ihh juega un papel esencial en el desarrollo óseo. Está cerca de la cima de una cascada jerárquica de genes que programan las células para producir cartílago y hueso. Ihh controla la expresión génica regulando la actividad de los factores de transcripción: proteínasque controlan la expresión de otros genes: Gli2 y Gli3. Gli2 actúa principalmente como un activador de la expresión génica y Gli3 actúa principalmente para reprimir la expresión génica. La proteína Spop etiqueta las proteínas Gli para que se degraden en la célula.
"Estudios anteriores condujeron a la hipótesis de que una pérdida de la función Spop aumentaría la señalización de Hedgehog porque los activadores de Gli ya no se degradaban", dijo Hongchen Cai, un estudiante graduado en Penn State y autor del artículo. "Estábamossorprendido de ver en nuestro estudio el represor de la expresión génica, Gli3, acumulado en el hueso en desarrollo, pero no el activador de la expresión génica, Gli2. Este desequilibrio condujo a una disminución general de la señalización de Hedgehog ".
Para estudiar el papel de Spop en el desarrollo óseo más de cerca, los investigadores eliminaron el gen específicamente en la extremidad. Las extremidades que carecían de Spop tenían hueso menos denso, imitando la osteopenia, una condición humana caracterizada por una baja densidad ósea, perono tan grave como la osteoporosis. Las extremidades también tenían dedos de manos y pies más cortos de lo normal. Los investigadores también mostraron que los efectos de perder Spop podrían mitigarse reduciendo simultáneamente la cantidad de Gli3 en las extremidades.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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