‘Tête-à-tête’ z TET
Świeżym odkryciem naukowym jest udział rodziny dioksygenaz Ten-Eleven-Translocation (TET) w demetylacji DNA i pluripotencji. Białka te przekształcają 5-metylocytozynę (5mC) w 5-hydroksymetylcytozynę (5hmC), 5-formylcytozynę (5fC) i 5-karboksycytozynę (5caC) w DNA i są jedynymi znanymi enzymami u ssaków, które mogą zapoczątkować pełną ścieżkę aktywnej demetylacji DNA. Z tego względy, odgrywają istotną rolę w wielu procesach biologicznych, takich jak reprogramowanie epigenetyczne zygoty, pluripotencjalne różnicowanie komórek macierzystych, hematopoeza oraz białaczka. Projekt EPIPLUS (A novel epigenetic modification in pluripotent stem cells) miał na celu identyfikację słabo dotychczas poznanych mechanizmów, odpowiadających za działanie enzymów we wczesnych stadiach rozwoju ssaków. Zespół EPIPLUS określił domeny DNA o funkcji aktywatora i wzmacniacza, odpowiedzialne za regulację Tet1 i Tet2 w komórkach macierzystych płodu myszy. Udało się zidentyfikować wzory ekspresji Tet1 i Tet2 specyficzne dla poszczególnych stadiów i tkanek. Co ważniejsze, przeprowadzone przez zespół doświadczenia wykazały, że hydroksymetylacja, w której pośredniczy białko Tet1, jest podstawowym procesem podczas rozwoju embrionalnego. Naukowcy uzyskali transgeniczne mysie linie reporterowe o specyficznej dla stadium komórki ekspresji Tet1 i skrzyżowali je, by otrzymać podwójne reporterowe mysie modele transgeniczne. Zbadano kinetykę reprogramowania komórkowego w fibroblastach tych mysich płodów, śledząc główny czynnik pluripotencji Oct4. Zauważono, że komórki zostały skutecznie przeprogramowane w kierunku indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) poprzez uporządkowaną sekwencyjną aktywację wzmacniaczy regulujących zarówno czynnik Oct4, jak i białko tet1. Trwa dalsza analiza czynników pośredniczących w reprogramowaniu właściwym dla stadium komórki z wykorzystaniem wzorów ekspresji genów reporterowych, aby zidentyfikować krytyczne zmiany epigenetyczne, niezbędne do osiągnięcia naturalnej pluripotencji w komórkach iPSC. Wyniki projektu EPIPLUS mają potencjał, by przyczynić się do opracowania naukowego schematu epigenetycznego rozwoju płodowego u ssaków, który pomoże również w manipulacji przeznaczeniem komórki w warunkach in vitro. Zakładając, że rozregulowana aktywność TET odpowiada za zaburzenia rozwojowe oraz nowotworzenie, naukowcy mogą wykorzystać wiedzę, zgromadzoną w toku omawianego projektu, do modelowania chorób, badań toksykologicznych i terapiach opartych na wymianie komórek.
Słowa kluczowe
TET, demetylacja, pluripotencja, reprogramowanie genetyczne, projekt EPIPLUS, Oct4, iPSC
