Regulación transcripcional de la pluripotencia en células madre embrionarias humanas.

Todas las diversas células del cuerpo humano contienen la misma información genética y originalmente surgieron de una sola célula, un óvulo fertilizado. La embriogénesis es el resultado de la división celular seguida de la expresión genética diferencial, para activar selectivamente sólo los genes necesarios para el desarrollo de cada tipo de célula especializada. Al comprender las múltiples actividades genéticas necesarias para mantener la pluripotencia de las células madre o efectuar la diferenciación específica de las células, debería ser posible definir las condiciones bajo las cuales las células madre indiferenciadas pueden cultivarse en grandes volúmenes en cultivo o inducirse a convertirse en tipos de células maduras de interés terapéutico. . Los experimentos descritos en esta propuesta están dirigidos a comprender la regulación de la expresión genética en las células madre a medida que se autorenuevan y la conversión de células adultas a un estado similar a las células madre. Durante el período de este informe descubrimos que las mutaciones en SCC-A se han relacionado con la disqueratosis congénita (DC), un trastorno genético caracterizado por un defecto proliferativo en las células madre. También pudimos purificar SCC-B hasta alcanzar la homogeneidad, lo que significa que esto podría mejorar en gran medida la eficiencia de generación de iPSC. Los SCC son objetivos potenciales para medicamentos destinados a aumentar o disminuir la capacidad de división de las células madre. Los SCC también podrían facilitar la producción de células madre pluripotentes inducidas de alta calidad para la medicina regenerativa y la terapia de reemplazo de tejidos.

Todas las diversas células del cuerpo humano contienen la misma información genética y originalmente surgieron de una sola célula, un óvulo fertilizado. La embriogénesis es el resultado de la división celular seguida de la expresión genética diferencial, para activar selectivamente sólo los genes necesarios para el desarrollo de cada tipo de célula especializada. Al comprender las múltiples actividades genéticas necesarias para mantener la pluripotencia de las células madre o efectuar la diferenciación específica de las células, debería ser posible definir las condiciones bajo las cuales las células madre indiferenciadas pueden cultivarse en grandes volúmenes en cultivo o inducirse a convertirse en tipos de células maduras de interés terapéutico. . Los experimentos descritos en esta propuesta están dirigidos a comprender la regulación de la expresión genética en las células madre a medida que se autorenuevan y la conversión de células adultas a un estado similar a las células madre. Durante el período de este informe descubrimos que las mutaciones en SCC-A se han relacionado con la disqueratosis congénita (DC), un trastorno genético caracterizado por un defecto proliferativo en las células madre. También pudimos purificar SCC-B hasta alcanzar la homogeneidad, lo que significa que esto podría mejorar en gran medida la eficiencia de generación de iPSC. Los SCC son objetivos potenciales para medicamentos destinados a aumentar o disminuir la capacidad de división de las células madre. Los SCC también podrían facilitar la producción de células madre pluripotentes inducidas de alta calidad para la medicina regenerativa y la terapia de reemplazo de tejidos.

Los experimentos descritos en esta propuesta están dirigidos a comprender la regulación de la expresión genética en las células madre a medida que se autorenuevan y la conversión de células adultas a un estado similar a las células madre. Nuestro laboratorio ha identificado dos complejos proteicos, SCC y SCC-A, así como una tercera proteína, SCC-B, que interactúan y son necesarios para la actividad de los genes necesarios para la pluripotencia de las células madre. Uno de los objetivos principales de este proyecto fue aislar y caracterizar estos reguladores críticos de la función de las células madre. La purificación y caracterización de SCC-A y SCC revelaron que consisten en proteínas que interactúan con ácidos nucleicos y que se había reconocido que desempeñaban funciones críticas en la reparación del ADN y el procesamiento del ARN, pero que anteriormente no se habían asociado con la pluripotencia. SSC-B está relacionado con la función inmune, pero tampoco se había asociado previamente con la regulación de la expresión genética. Los estudios durante el período que abarca el presente informe se centraron en los mecanismos de interacción entre estos coactivadores y en la determinación de la estructura de los componentes clave de los complejos, en particular el componente XPC del SCC. Se demostró que XPC es esencial para el reclutamiento de SCC en genes de pluripotencia mediante los factores de transcripción de células madre Oct4 y Sox 2. También se demostró que XPC mejora la actividad de la enzima desmetilante TDG en la reprogramación, y se determinaron las regiones de ambas proteínas necesarias para su interacción. determinado. Además, la estructura del complejo humano holo-XPC (SCC) se determinó mediante microscopía electrónica de partícula única.