Regulación de elementos límite cromosómicos específicos mediante complejos proteicos CTCF en células madre embrionarias humanas

La información genética contenida en todas las células humanas está organizada en territorios distintos o “barrios” con barreras o “cercas” que protegen la acción en un vecindario para que no se extienda a una región adyacente. De esta manera, un gen (A) puede estar funcionando mientras sus genes vecinos (B y C) están en reposo. A medida que las condiciones fisiológicas cambian en el cuerpo, se transmiten señales apropiadas a las células que instruyen a los genes a alterar su “programación” genética abriendo o cerrando las barreras. Esto permite que el gen A se desactive y los genes B y C comiencen a funcionar. Es importante destacar que estas "vallas" pueden controlar una gran cantidad de genes que regulan procesos celulares críticos. Por ejemplo, una valla muy conocida bordea una región cromosómica que contiene genes que codifican la hemoglobina transportadora de oxígeno. Al abrir o cerrar esta barrera, se puede activar o desactivar la síntesis de hemoglobina y nuestra capacidad de transportar oxígeno. Es probable que existan muchas barreras, hasta ahora no identificadas, en nuestro material genético. Esta propuesta está diseñada para encontrar la(s) valla(s) que bordean ciertos genes (Nanog-Stellar-GDF3) que son importantes para mantener las células madre en su estado más plástico, es decir, con la capacidad de convertirse en cualquier otro tipo de célula. Una vez que identifiquemos los límites/cercas de esta región cromosómica, planeamos investigar cómo se activan o desactivan. Es muy probable que este cambio dependa de proteínas específicas que interactúan con las vallas o bordes y sirven como "pestillos" para mantener las puertas abiertas o cerradas y el gen Nanog funcionando o descansando. La información sobre las proteínas exactas o "cerrojos" que controlan el vecindario Nanog nos permitirá comenzar a idear estrategias, a través de medios genéticos o farmacológicos, para abrir o cerrar este cerco particular a voluntad y regular la actividad del gen Nanog. La capacidad de mantener un gen Nanog activo puede facilitar la autorrenovación de las células madre o reprogramar células somáticas adultas en progenitores que se dirigen más fácilmente a otro tipo de célula. Por el contrario, la capacidad de desactivar el gen Nanog puede ser importante para el tratamiento de células madre que han adquirido potencial tumorigénico a través de la expresión persistente de Nanog y una autorrenovación inapropiada. En un ámbito más amplio, la información de esta propuesta puede servir como plataforma mediante la cual se puedan identificar proteínas únicas que controlan otras barreras. La manipulación farmacológica de estas proteínas únicas puede controlar selectivamente la actividad de vecindades cromosómicas que especifican distintos destinos celulares.