Các yếu tố lặp đi lặp lại hình dạng phong cảnh chromatin phôi thai

Anonim

Retrotransposons là các yếu tố lặp đi lặp lại hình thành gần một nửa bộ gen của động vật có vú. Mặc dù chúng rất phổ biến, trước đây chúng đã được coi là khá không đáng kể. Cùng với các đồng nghiệp đến từ Mỹ, các nhà khoa học từ Helmholtz Zentrum München đã được trình bày trên tạp chí Nature Genetics rằng retrotransposons đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của phôi thai.

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu cụ thể vai trò của các yếu tố được gọi là LINE1 (L1), gia đình retrotransposon phổ biến nhất ở động vật có vú. "Chúng tôi đã biết các yếu tố L1 được thể hiện rõ ràng trong quá trình hình thành phôi sớm và vì vậy chúng tôi muốn biết liệu phiên mã này có quan trọng trong các sự kiện diễn ra trong phôi sớm hay không", giáo sư tiến sĩ Maria Elena Torres-Padilla, người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết. Bà là giám đốc của Viện Biểu sinh và Tế bào gốc (IES) tại Helmholtz Zentrum München và giáo sư Sinh học Tế bào gốc tại Đại học Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU).

"Quan trọng đối với sự phát triển của phôi thai"

Kiểm tra sự biểu hiện của L1 trong một mô hình thực nghiệm, các nhà nghiên cứu quan sát một đỉnh khi phôi chỉ bao gồm 2 tế bào, tiếp theo là sự giảm biểu hiện vào thời điểm phôi gắn vào tử cung của người mẹ. Những giai đoạn này là rất quan trọng cho một thai kỳ thành công. Để hiểu được tầm quan trọng của các nguyên tố L1, chúng sử dụng các yếu tố phiên mã được thiết kế nhân tạo (TALE, cho chất kích thích giống phiên mã) để ngăn chặn hoặc thúc đẩy biểu hiện L1 trong phôi. Tiến sĩ Joanna Jachowicz (IES), tác giả đầu tiên của bài báo cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng quá nhiều hoặc quá ít biểu hiện L1 đã khiến quá trình phát triển ngừng lại”. "Điều này có nghĩa là thời gian và mức độ biểu hiện retrotransposon chính xác là rất quan trọng cho sự phát triển của phôi thai."

Thật bất ngờ, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng cơ chế đằng sau quy định này độc lập với bản chất mã hóa của bảng điểm và chuyển giao lại, nghĩa là khả năng của các nguyên tố này 'nhảy' sang các bộ phận khác của bộ gen. Các nhà nghiên cứu thay vì chuyển sự chú ý của họ sang chất nhiễm sắc. Sử dụng phương pháp tiếp cận kỹ thuật của họ, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng biểu hiện L1 làm cho chất nhiễm sắc thể mở hơn, trong khi dừng biểu hiện L1 gây ra nhiễm sắc thể được đóng gói chặt chẽ hơn.

"Những kết quả này xác định một vai trò mới cho retrotransposons trong việc định hình phong cảnh chromatin 'cần thiết cho chương trình phát triển sớm", Torres-Padilla giải thích. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng các nguyên tố L1 có vai trò cụ thể trong việc điều chỉnh khả năng tiếp cận nhiễm sắc thể, và nó cần thiết cho việc tái tạo chất tái tạo. chương trình phát triển chính xác sẽ diễn ra. Nghiên cứu này cực kỳ quan trọng trong việc gán vai trò cho một lượng lớn bộ gen của động vật có vú ở giai đoạn đầu tiên của cuộc đời. "

Trong tương lai, các nhà khoa học muốn khám phá quá trình này hơn nữa và điều tra xem các phần tử transposable khác có chức năng tương tự hay không. "Mục tiêu tổng thể của nghiên cứu của chúng tôi là hiểu được các quá trình xảy ra trong phôi thai sớm" thêm Torres-Padilla. "Đây là một giai đoạn phát triển rất hấp dẫn bởi vì tất cả các loại tế bào của cơ thể sẽ phát sinh từ tế bào đơn sau khi thụ tinh". Điều này đặc biệt liên quan đến lĩnh vực y học tái tạo, nhằm mục đích tạo ra các loại tế bào và cơ quan khác nhau trong đĩa petri để sử dụng điều trị.

menu
menu