As cópias SP5 e SP8 regulam a formação dos cílios iniciais em fetos

Alguns podem dizer que parece ser um dedo. Outros podem ver um verme. Os cientistas deste campo são frequentemente comparados ao meu ar. O nome artístico é o quilômetro principal. Esse apêndice microscópico esbelto sai da superfície da maioria das células do corpo humano – no entanto, por muitos anos, estava completamente ausente nas ilustrações dos livros didáticos.

Scientists have begun to pay more attention to the initial cilia in about 2003. When a scientist at the Memorial Celing Cancer Center (MSK), the late Catherine Anderson, PhD, discovered that the initial cilia plays a very important role in the development of the fetus: it addresses signals from a family of proteins called Hedgehog that type of early style, including the composition of Tore.

Desde então, esse mosquito da antena se tornou um tema quente para a pesquisa, em parte devido ao fato de que os defeitos nos cílios iniciais podem levar a um conjunto completo de problemas médicos – tudo, desde a perda auditiva e um palato rachado até a presença de órgãos internos de um do lado errado do corpo. Mas a principal pergunta que não foi respondida é que o sermão molecular conta as células da fabricação de quilômetros primários em primeiro lugar.

Em um novo artigo publicado esta semana em CiênciasMSK Yinwen Liang, PhD, Alexandra Jenner, PhD, mencionam que eles resolveram parte do mistério: duas cópias, SP5 e SP8, como uma espécie de mudança para iniciar a composição do cílio. Nas células que não contêm um silum primário, a operação desses genes pode levar a uma construção.

Os resultados apresentam efeitos imediatos e longos no entendimento e tratamento de doenças causadas pelos cílios perdidos ou interrompidos – chamado alegiopatia – que afeta 1 em cada 2000 pessoas em todo o mundo.

Coloque novas ferramentas para usar no estudo de quilômetros

Quando o Dr. Liang, cientista de destaque do Laboratório Gwenner e colega pós -Phd no Laboratório Catherine Anderson, começou a pensar inicialmente sobre o motivo de algumas células nos cílios iniciais não e se baseiam como um estado de desmantelamento preferencial – ou seja, células que não possuem cílios iniciais que aumentam a eficácia da estrutura. Nas células que produzem o primeiro quilômetro, esse processo de desmantelamento pode ser interrompido, para que as proteínas possam acumular e formar um.

Mas as experiências projetadas para atingir e impedir esse desmantelamento não tiveram pouco efeito na presença ou na falta de cílios primários. Isso levou o Dr. Liang a cooperar com o Dr. Joiner, cujo laboratório no Salian Kitting Institute possui excelentes ferramentas para estudar como os genes são processos de desenvolvimento organizado. Se o desmantelamento não for a chave, então pense, os fatores de cópias que operam ou param genes específicos são o que determina se a célula está construindo o quilômetro primário.

Para esta pergunta, médicos. Use Liang e Joyner primeiro um método chamado scrNaseq para determinar qualquer um dos genes que participam da formação de cílios e funções que são operadas em tipos de células com cílios primários. Os cientistas se beneficiaram do fato de que a maioria das células do feto de camundongo possui cílios primários, enquanto não há células do saco de gema de ovo que não estiliza. Usando SCRNaseq, eles identificaram mais de 100 genes de tal forma amplamente expressos em células ciliares.

Em seguida, eles perguntaram se algum desses genes é os fatores de cópia chamados – as proteínas cuja principal função opera outros genes. Para responder a essa pergunta, eles se transformaram em uma técnica chamada exame de cromatina que pode ser acessada via transposase com o ATAC-seq, que revela um local “aberto” e pode “ler” ou copiar.

Usando esse método, cientistas da pátria em dois Jenin têm sinais de fatores de cópia. Mais análises revelaram que esses dois genes, Sp5 e SP8Era muito ativo em tipos de células com quilômetros primários, mas inativo nas células que não possuem uma.

Encontre fatores que “substituam tudo em”

Os resultados mais satisfatórios vieram quando expulsam esses genes em células que contêm cílios ou os colocam em células que não têm cílios. Esses resultados mostraram isso Sp5 e SP8 Foi necessário formar um quilômetro inicial no feto do rato primitivo. Além disso, simplesmente expressão excessiva de um gene, SP8Foi suficiente iniciar a composição do primeiro quilômetro nas células sem elas.

Se você adicionar SP8 a células externas, muitas células agora fabricam cílios. Ninguém já viu esse resultado antes. “

Dr. Alexandra Joinner, PhD, MSK Biólogo de Desenvolvimento

Drs. Liang e Swinner pensaram que essas duas proteínas, SP5 e SP8, sentadas no topo da árvore de decisão celular para fazer cílios preliminares. “Nós a vemos como um grande boom para encontrar fatores de cópia na fonte que executa tudo”, acrescentou o Dr. Liang.

A Dra. Liang MSK partirá em breve para iniciar seu próprio laboratório na China, pois espera continuar trabalhando para traduzir essas descobertas básicas em avanços clínicos para pessoas que sofrem de Seiles.

Ela diz: “Meu objetivo de longo prazo é melhorar nossa compreensão de como formar cílios e depois usar essas informações para aproveitar o estudo clínico da Celopia”.

O Dr. Junner se aposentou da MSK no início deste ano e agora é membro honorário do MSK College. Leia mais sobre sua longa e distinta carreira.