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Il panorama epigenetico dello sviluppo cellulare

La formazione di tessuto durante lo sviluppo embrionale prevede cambiamenti precisi della trascrizione del DNA durante la differenziazione cellulare. Ricercatori dell’UE hanno studiato la rigenerazione delle cellule nell’intestino dei topi per scoprire il ruolo dell’epigenetica.
Il panorama epigenetico dello sviluppo cellulare
Uno dei principali fattori di controllo della trascrizione del DNA è l’input epigenetico che potenzia o reprime i geni cui è rivolto. Per fare ciò, gli elementi amplificatori stabiliscono un contatto fisico diretto con i loro promotori. Sia gli amplificatori che i promotori sono caratterizzati non solo da una specifica sequenza del DNA ma anche da una firma della cromatina.

Le modifiche agli istoni centrali controllano la repressione o la modulazione dei rispettivi geni e hanno un’enorme importanza biologica. Il progetto FAME (Functions of chromatin marks in regulation of gene expression) ha studiato le sequenze di amplificatori e promotori nell’intestino di topi in età dello sviluppo e adulti come esempio di differenziazione cellulare dalle cellule staminali.

L’omeostasi dell’epitelio dell’intestino tenue richiede una rigenerazione rapida e continua di tipi specifici di cellule. Come per esempio enterociti di assorbimento e cellule secretive di Paneth. I ricercatori hanno generato mappe del trascrittoma di tutto il genoma e dello stato della cromatina dall’epitelio intestinale embrionico per gli enterociti e le cellule di Paneth e dell’epitelio intestinale embrionico e delle cellule staminali intestinali adulte.

I ricercatori hanno identificato e definito gruppi di geni che sono co-regolati da una combinazione di modifiche dell’istone a ogni singolo stadio del percorso di sviluppo delle cellule dell’intestino. Hanno inoltre identificato un grande numero di potenziali elementi regolatori, come amplificatori distali, prossimali e intergenici. Questi sono stati poi definiti come specifici o comuni per tutte le cellule dell’endoderma.

La ricerca di FAME ha determinato quali sono i fattori necessari perché le cellule staminali adulte mantengano la loro “staminalità”. Decifrare i meccanismi epigenetici che controllano l’omeostasi potrebbe portare allo sviluppo di terapie quando si verifica uno squilibrio, che sia di natura cancerogena, infiammatoria o metabolica.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Epigenetica, intestino dei topi, elementi amplificatori, promotore, cellule staminali