I ricercatori del Laboratorio di struttura e funzione della cromatina presso l'Istituto per la ricerca in biomedicina (IRB Barcelona) hanno identificato l'istone BigH1 come una proteina chiave nella differenziazione delle cellule staminali in cellule sessuali maschili. Gli istoni sono proteine ​​di base che conferiscono ordine e struttura al DNA, e svolgono un ruolo importante nella regolazione genica.

A seconda della fase del processo, l'istone BigH1 è presente e reprime geni specifici, o è inibito per consentire l'espressione genica, promuovendo così la differenziazione, un processo in cui le cellule staminali producono cellule sessuali adulte. Quando questo delicato equilibrio si perde, i maschi di Drosophila melanogaster mostrano malformazioni gonadiche e infertilità.

"Ipotizziamo che BigH1 reprima i geni che non sono specifici della linea germinale (quando le cellule staminali danno origine alle cellule sessuali). Ma ora dobbiamo svelare come lo fa e come viene attivato e messo a tacere, "dice Ferran Azorín, Professore di ricerca CSIC e capogruppo all'IRB di Barcellona.

Tutti gli animali hanno istoni specifici della linea germinale. Nella Drosofila, BigH1 è espresso nelle linee germinali maschili e femminili. In contrasto, varianti dell'istone H1 differiscono tra maschi e femmine nei topi e negli esseri umani. "L'istone BigH1, che abbiamo studiato in Drosophila melanogaster, mostra la maggior somiglianza con la variante della linea germinale delle femmine umane, ma mostra anche alcune somiglianze con le varianti della linea germinale maschile, " spiega Albert Carbonell, borsista post-dottorato e primo autore del documento. "A causa di queste somiglianze, il nostro lavoro può contribuire alla nostra comprensione della differenziazione delle cellule sessuali negli esseri umani e aiutare a spiegare alcuni tipi di infertilità, " Aggiunge.

Gli istoni come regolatori nella differenziazione delle cellule staminali in cellule tissutali

Tutte le cellule di un organismo, se la pelle, intestinale, polmone o di qualsiasi altro tipo, derivano dalla differenziazione delle cellule staminali, ed è noto che gli istoni giocano un ruolo cruciale in questo processo in molti lignaggi. Questo studio descrive il meccanismo di azione e inibizione esercitato da BigH1 per regolare la spermatogenesi in Drosophila e che può funzionare in modo simile in altre specie.

Il laboratorio si sta ora concentrando su BigH1 durante la differenziazione delle cellule sessuali femminili. "Sappiamo che questo istone è essenziale, ma assumiamo che avrà un ruolo distinto poiché il processo che coinvolge le cellule sessuali femminili è considerevolmente diverso da quello di quelli maschili, "dice Paula Climent, un dottorando in laboratorio e uno degli autori dell'articolo.