Due proteine ​​"simili a un dito" utilizzano meccanismi diversi per aiutare a salvaguardare la capacità delle cellule staminali embrionali di differenziarsi in una varietà di tipi di cellule, secondo uno studio condotto da A*STAR. Questa scoperta potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi modi per rigenerare i tessuti persi o danneggiati.

I PRDM sono una famiglia di 17 proteine ​​con strutture simili a dita che contengono zinco, che sono coinvolti nella regolazione dell'espressione genica e nella modifica della struttura della cromatina, il materiale che forma i cromosomi.

Ernesto Guccione, dell'Istituto di biologia molecolare e cellulare di A*STAR, e colleghi di Singapore hanno studiato i ruoli di due PRDM, PRDM14 e PRDM15, nello sviluppo delle cellule staminali embrionali di topo (ESC).

Hanno scoperto che entrambe le proteine ​​erano fondamentali per l'auto-rinnovamento delle ESC, il processo che mantiene il loro "stato ingenuo, "consentire agli ESC di perpetuare il pool di cellule staminali e maturare in qualsiasi tipo di cellula, ma lo hanno fatto attraverso meccanismi diversi.

PRDM14 aiuta a mantenere le cellule staminali ingenue disattivando un gruppo di geni, chiamati DNMT, che codificano per una famiglia di enzimi che aggiungono gruppi metilici al DNA. PRDM15, però, non era coinvolto nella metilazione del DNA.

Il team ha scoperto che PRDM15 ha conservato lo stato ingenuo delle ESC attivando i geni coinvolti nella regolazione di due vie di segnalazione che comunicano come dovrebbe funzionare la cellula.

"L'ho trovato interessante, da un punto di vista evolutivo, che diversi membri della stessa famiglia, che si legano a obiettivi completamente distinti, si sono evoluti per regolare percorsi simili, in modo non ridondante, per prevenire la differenziazione delle cellule staminali embrionali, "dice Guccione.

Studi precedenti avevano determinato i dettagli "a valle" di ciò che accade all'interno delle cellule staminali embrionali quando vengono attivate e disattivate tre diverse vie di segnalazione, ma molto rimaneva sconosciuto sui fattori "a monte", compresi quelli discussi in questo studio, che influenzano questi percorsi. La comprensione di questi percorsi di segnalazione è importante per determinare le condizioni di coltura ottimali per gli ESC di topo, comprendere i segnali che regolano il normale sviluppo embrionale negli organismi viventi, e trovare modi per riprogrammare le cellule del corpo per rigenerare altri tipi di tessuto.

Guccione e i suoi colleghi stanno ora collaborando con i genetisti per indagare se le mutazioni in PRDM15 portano a difetti dello sviluppo negli esseri umani. "Pensiamo che i nostri risultati potrebbero essere incorporati nelle strategie di screening di routine per le famiglie che mostrano difetti di sviluppo, " lui dice.