Epigenetyka rozwoju komórki
Jednym z głównych czynników kontroli w regulacji transkrypcji DNA są informacje epigenetyczne, na podstawie których ekspresja danego genu nasila się lub zmniejsza. Do tego celu wymagany jest fizyczne zetknięcie elementu regulatorowego z promotorem. Zarówno elementy wzmacniające, jak i promotory mają nie tylko swoistą sekwencję DNA, lecz również sygnaturę chromatynową. Modyfikację histonów korowych kontrolują represję lub modulację odnośnych genów i mają ogromne znaczenie biologiczne. W ramach projektu FAME (Functions of chromatin marks in regulation of gene expression) badano sekwencje elementów wzmacniających i promotorów w jelicie myszy podczas rozwoju i w dorosłości, co stanowi idealny przykład różnicowania komórek macierzystych. Homeostaza nabłonka jelita cienkiego wymaga szybkiej i ciągłej regeneracji komórek określonych typów. Należą do nich wchłaniające substancje odżywcze enterocyty i wydzielnicze komórki Panetha. Podczas badań nabłonka jelita zarodka uzyskano transkryptom całogenomowy i mapy stanu chromatyny enterocytów i komórek Panetha, jak również komórek macierzystych nabłonka jelita u zarodków i dojrzałych myszy. Badacze zidentyfikowali i zdefiniowali zestawy genów, które ulegają jednoczesnej regulacji poprzez szereg modyfikacji histonów na poszczególnych etapach rozwoju komórek jelita. Zidentyfikowali też szereg potencjalnych elementów regulatorowych, w tym dystalne, proksymalne i wewnątrzgenowe elementy wzmacniające. Następnie ustalono, czy są one swoiste, czy też wspólne dla wszystkich komórek endodermy. W badaniu FAME ustalono, które czynniki są niezbędne do utrzymania przez komórki organizmu dorosłego statusu komórek macierzystych. Poznanie epigenetycznych mechanizmów utrzymywania homeostazy może prowadzić do stworzenia nowatorskich terapii w przypadkach utraty tej równowagi: chorobach nowotworowych, zapalnych lub metabolicznych.
Słowa kluczowe
Epigenetyka, jelito myszy, elementy wzmacniające, promotor, komórki macierzyste
