Akt sabotażu determinuje rozwój embrionów ssaków: zaprogramowana rozwojowo niewydolność molekularna ujawniona w embrionach ssaków.

Jego podstawowe znaczenie oznacza, że ​​splatanie alternatywne jest procesem bardzo ściśle regulowanym. Ale dziś w czasopiśmie opublikowano nowe badanie postęp naukowy Znalazł dowody na to, że regulacja alternatywnego splicingu, która rzadko zawodzi w zdrowych komórkach, zanika w nieoczekiwanym miejscu – komórkach nowo powstałego zarodka.

Badacze z Centrum Regulacji Genomicznej (CRG) w Barcelonie dokonali odkrycia po stworzeniu atlasu splicingu podczas wczesnego rozwoju krów, ludzi i myszy.

Odkryli, że kiedy ludzkie embriony są sferami składającymi się tylko z 8 komórek, wyrażają dużą różnorodność alternatywnych mRNA, do tego stopnia, że ​​różnorodność splicingu była najwyższa w historii w jakiejkolwiek zbadanej komórce lub tkance. Kiedy zarodki przeszły do ​​kolejnego etapu rozwoju, aktywność splicingu wróciła do normy.

Według autorów badania jest to dowód na to, że regulacja alternatywnego splicingu tymczasowo załamuje się na krytycznym etapie rozwoju znanym jako aktywacja genomu zygotycznego. Dzieje się tak, gdy wczesny płód przestawia się z wykorzystywania zasobów matczynych, takich jak białka i RNA, na tworzenie własnych.

Co ważne, naukowcy uważają, że nowo odkryte zjawisko występuje, ponieważ jest zaprogramowane ewolucyjnie – celowy akt sabotażu. Uważamy, że dzieje się tak, ponieważ w naszym genomie znajdują się instrukcje, które mówią niektórym genom, aby nie wykonywały swojej pracy na tym etapie rozwoju. „Komórki płodowe celowo zakłócają proces składania i robią to z powodów funkcjonalnych” – mówi profesor ICREA Research Manuel Irimia, starszy autor badania.

Ważna wskazówka, dlaczego spliceoregulacja zawodzi w tym kluczowym momencie, leży w funkcjonowaniu zaatakowanych białek. Naukowcy odkryli, że niepowodzenie splicingu zniszczyło białka odpowiedzialne za reagowanie na uszkodzenia DNA.

Widzieliśmy, że reakcja na uszkodzenie DNA na tym etapie rozwoju była niska. Chociaż niepowodzenie splicingu nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na ten mechanizm obronny, jest on częściowo odpowiedzialny za zniszczenie odpowiednich białek. Nie wiemy, dlaczego tak się dzieje, ale prawdopodobnie dlatego, że sama transkrypcja niesie ze sobą ryzyko uszkodzenia DNA. Ponieważ embriony po raz pierwszy aktywują swój genom i zaczynają transkrypcję, mogą pojawić się kompromisy w celu uniknięcia nieprawidłowego wzrostu” – mówi dr Barbara Burnout, badaczka podoktorancka w CRG i współautorka badania.

Według dr Bernautt, odkrycia te poprawiają naszą wiedzę na temat rozwoju płodów na tych wczesnych etapach i mogą otworzyć drzwi do ulepszeń w technologiach wspomaganego rozrodu.

Odkrycia mogą być również przydatne w pogłębieniu wysiłków badawczych nad tworzeniem w pełni funkcjonujących komórek z komórek macierzystych, co jest od dawna aspiracją medycyny regeneracyjnej. Ponieważ te wczesne komórki embrionalne są naprawdę komórkami pluripotencjalnymi, znajomość mechanizmu może doprowadzić do opracowania inżynierii odwrotnej komórek macierzystych w celu indukowania pluripotencji.

„Ostatnie badania przeprowadzone przez inne grupy badawcze na całym świecie wykazały, że sztuczna indukcja mechanizmu, który znaleźliśmy w naszych badaniach, przekształca komórki macierzyste w komórki o pełnej mocy. Wierzymy, że zaprogramowane awarie splicingu występują również w innych kontekstach fizjologicznych. powierzchni ze względu na znaczenie tego mechanizmu.” Procesy biologiczne”.

Źródło historii:

Materiały Wstęp do centrum regulacji genomowej. Uwaga: Treść można modyfikować w zależności od stylu i długości.