Un nuevo factor regulador recluta el complejo de remodelación de nucleosomas para promotores de genes de señalización integrados sin alas (WNT) en células madre embrionarias de ratón.
Año de publicación:
2012
Identificación de PubMed:
23074223
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
Este es un importante hito en la investigación de células madre, ya que el gen que se descubrió inicialmente en el desarrollo del cáncer oral en el modelo de bolsa de mejilla de hámster (DOC-1, CDK2AP1) es ahora un regulador que guía el aterrizaje del complejo de remodelación del nucleosoma (NuDR). ) para dominar los genes de las células madre en la vía de señalización WNT. Este artículo proporciona interacciones biológicas integrales entre NuRD, señalización Wnt y diferenciación de mESC en un contexto genómico global. El mapa de interacción descubre nuevos patrones de coexpresión genética que modulan la pluripotencia de las células madre. En conjunto, proponemos un modelo en el que existe un componente auxiliar esencial, CDK2AP1, que ayuda a la asociación del complejo NuRD con promotores específicos y media en la regulación epigenética de regiones de importancia en el control de genes responsables de la pluripotencia de las células madre. Anteriormente, otros han demostrado el papel de Wnt y p-β-catenina en la pluripotencia y el potencial de diferenciación de las células madre. De hecho, ha habido controversias en torno al papel exacto que puede desempeñar Wnt en los CES. Aquí, hemos demostrado que el mantenimiento de la pluripotencia de mESC está bajo el control epigenético de la vía Wnt. Además, observamos el papel específico de sitio de MBD3 con una interacción compleja de CDK2AP1 en los promotores de genes singulares Wnt. También presentamos por primera vez firmas genéticas únicas responsables de la señalización, diferenciación y remodelación de nucleosomas de Wnt, útiles para definir las vías biológicas involucradas en la identidad de las células madre. Creemos que dilucidar este vínculo entre NuRD, Wnt y la diferenciación puede permitirnos, en última instancia, controlar la autorrenovación en las células madre embrionarias. Además, comprender la pluripotencia de las células madre controladas por Wnt y el papel del complejo CDK2AP1-MBD3-NuRD a nivel molecular puede contribuir en gran medida al conocimiento actual de la biología básica de las células madre, así como a su aplicación futura a terapias regenerativas.
Resumen científico:
El complejo de remodelación y desacetilación de nucleosomas (NuRD) es necesario para modular la transcripción de genes de pluripotencia esenciales en la autorrenovación de ESC. MBD3 se considera un actor clave en la formación de un complejo NuRD funcional. El reclutamiento de MBD3 para promotores metilados puede requerir otros factores previos. Mostramos que la proteína 2 asociada a la quinasa 1 dependiente de ciclina (CDK2AP1), un gen esencial para el desarrollo embrionario temprano, desempeña un papel en la pluripotencia de ESC al involucrar MBD3 en la región promotora de los genes de señalización Wnt. La ocupación de MBD3 en varios promotores de los genes Wnt se perdió significativamente en ausencia de CDK2AP1, lo que resultó en una hiperactivación de Wnt. Proponemos que la modulación transcripcional de la vía Wnt mediada por NuRD requiere la presencia de componentes auxiliares esenciales, como CDK2AP1, que pueden ayudar a la asociación del complejo con la región focal específica de los promotores objetivo.