Os cientistas descobriram novos ‘organizadores do genoma 3D’ relacionados à criação e câncer

Uma equipe de pesquisa da Universidade de Kyoto descobriu o Statch 3-Cauceno, um novo complexo de cosin mitótico que ajuda a estabelecer a arquitetura de DNA exclusiva das células espermáticas (SSC), células-tronco que dão à luz espermatozóides. Esse “organizador de DNA” é importante para a produção de espermatozóides em camundongos: sem Statch 3, os SSCs podem não ser devidamente separados, levando a um problema reprodutivo.

Nos seres humanos, os pesquisadores descobriram que o Stag 3 é altamente expresso nas células B imunes e no linfoma de células B (um tipo de câncer de sangue) e bloqueou o crescimento dessas células, bloqueando-o. Essa descoberta pode abrir a porta para novas estratégias para tratar a infertilidade e um pouco de câncer.

Os resultados deste estudo são Publicado Em Natureza Biologia Estrutural e MolecularAssim,

Existem muitos tipos diferentes de células em nosso corpo, mas todos têm o mesmo DNA. Cada tipo de célula faz com que esse DNA seja modificado, embalado, dobrado e organizado. Pense no DNA como um pedaço muito longo de corda. Dentro de cada núcleo, cerca de dois metros dessa corda de DNA devem ser dobrados e armazenados em um espaço menor com uma largura do cabelo humano.

Essa dobra é altamente sistemática, chamada isolamento com limites especiais que separam diferentes áreas de DNA e controle, que são ligadas ou desligadas dos genes. Complexos de proteínas em forma de anel chamados Kosin, eles trabalham como grandes atores que fazem esses limites. O complexo de kosina foi considerado presente nas duas primeiras formas principais: Cosites Mitóticas (juntando -se ao Stag1 ou Stag2 com Rad21) e Kosina Mayótica (STAG3 juntamente com REC8 ou Rad21L).

As células germinativas são únicas à medida que passam no DNA para a próxima geração e passam por grandes mudanças na dobra do DNA durante o desenvolvimento. Essas células sofrem reestruturação em massa de suas embalagens de DNA durante o desenvolvimento. Em particular, o SSC tem uma maneira única de organizar seu DNA com limites incomumente fracos, mas os cientistas ainda não entendem como isso acontece.

Como o complexo de cosin contribui para os limites do DNA, e o SSC é as células divididas antes de entrar na semi -divisão, a equipe de pesquisa decidiu mapear, onde várias proteínas de kosina estavam localizadas no SSC cultivado na proteína in vitro e cujas proteínas estavam presentes em cada local.

Eles descobriram que o Rad21, que geralmente é parceiro em células divididas com o Stag 1 ou o Stag 2, era parceiro do Statch 3. Pensou -se anteriormente que esta proteína funcionava apenas durante a semi -divisão. Usando imunopressipação-Espectrometria de massa (Uma técnica que reconhece quais proteínas se juntam), eles confirmaram que o Rad21 e o STAG3 fazem um complexo, revelam um novo tipo de cosin, que eles chamavam de Stag 3-koicin.

Para descobrir o que esse novo complexo faz, os pesquisadores criaram dois tipos de SSCs geneticamente modificados nesses vitro: um conjunto teve uma deficiência completa do Stag 3, enquanto o outro incluiu apenas o Stag 3 (sem Stag 1 ou Statch 2). Eles descobriram que o SCH3-Cohesin é responsável por limites de DNA incomumente fracos nos SSCs.

Mais importante ainda, o Stag 3 ausente em ratos, os SSCs não conseguiram progredir até o próximo estágio do desenvolvimento de espermatozóides de maneira eficiente a partir de seu estado de célula-tronco. Isso causou um problema reprodutivo, mostrando que a 3-coesina do Stag faz mais do que organizar o DNA e é importante para o desenvolvimento adequado das células germinativas.

À medida que o STAG3 atua em células divididas Mittiicamente, a equipe examinou se também poderia atuar em outros tipos de células humanas. Ao analisar grandes conjuntos de dados de todos os tipos de células humanas, eles descobriram que o Stag 3 é expresso nas células B imunológicas e no linfoma de células B, um tipo de câncer de sangue. Curiosamente, essas células de linfoma causaram muito crescimento lento em estudos de laboratório devido ao bloqueio do veado 3, sugerindo que o Stag 3 pode ser detectado como um possível alvo para futuras pesquisas sobre câncer.

Este estudo manifestou Stag 3-koisin como um novo tipo de complexo proteico de órgão de DNA que funciona de maneira muito diferente dos complexos anteriormente conhecidos. Devido às suas qualidades únicas, espera -se que mais pesquisas sobre esse complexo aumentem nossa compreensão de como os genes são controlados pela organização de DNA. Uma das descobertas mais impressionantes foi que apenas alterar o nível de Stag3 poderia mudar a proporção Célula -tronco No testículo. Ele sugere um novo mecanismo que controla o estado do SSC na fronteira entre a divisão celular normal e o início da semi -divisão.

À frente Célula germinativaA busca pelo bloqueio do STAG3 diminui o desenvolvimento de câncer de células B, apontando para um possível papel do STAG3 na futura pesquisa do câncer. Embora sejam necessárias mais pesquisas para destacar o mecanismo preciso, essas conclusões fornecem novas idéias que podem transportar biologia de células -tronco, medicina reprodutiva e tratamento de câncer.

A pesquisa foi liderada pelo Instituto de Estudo Avançado da Biologia Humana (WPI-Shashbi), Universidade de Kyoto (Professor da Escola de Pós-Graduação em Medicina), Dr. como pesquisador de Masahiro Nagano (então assistente de Professor de Medicina e Pós-Docoloral, Professor/Principal Investigador, Escola/Principal do Professor/Principal Principal, Pós-Docoloral, Procurador Principal/Principal.