Gen DUX4 inicjuje rozwój embrionalny

3 maja 2017
Wniknięcie plemnika do komórki jajowej uruchamia kaskadę zdarzeń, które tworzą zygotę – pierwszą komórkę nowego organizmu, zawierającą cały genom. Do ekspresji genów w nim zawartych dochodzi dopiero po podziałach zygoty na kolejne komórki. Mechanizm ten nazywa się „aktywacją genomu zarodkowego” (zygotic genome activation – ZGA). Jego molekularna przyczyna nie była do tej pory znana, jednak naukowcy z École Polytechnique Fédérale de Lausanne poznali prawdopodobnie kluczowy składnik tego niezwykle istotnego procesu.

Zespół oparł się na pozornie niepowiązanym badaniu pacjentów cierpiących na rodzaj dystrofii mięśniowej. Mutacje prowadzą do produkcji białka DUX4 w komórkach mięśniowych, podczas gdy w zdrowych organizmach wykrywane jest tylko w najwcześniejszym stadium ludzkiego rozwoju embrionalnego. Okazuje się, że u chorych z DUX4 w mięśniach, uruchamiana jest ekspresja całego zestawu genów odpowiadających za aktywację genomu zarodkowego.

W celu weryfikacji związku przyczynowo-skutkowego, badacze wykorzystali modelowe organizmy – myszy. Z pomocą techniki CRISPR/Cas9, z mysich zygot został usunięty gen Dux, a w efekcie nie doszło do aktywacji genomu zarodkowego, podziałów zygoty i dalszego rozwoju embrionalnego.

Rodzina białek DUX charakteryzuje się wysokim poziomem ekspresji na poziomie embrionalnym u ludzi, myszy i prawdopodobnie wszystkich łożyskowych ssaków. Można podejrzewać, że u wszystkich tych organizmów pełni tak samo istotną rolę.

Lider, Didier Trono: „Stara zagadka została rozwiązana. Badanie bezpośrednio wyjaśnia co wywołuje program genetyczny, który ostatecznie nas tworzy. Może też pomóc nam zrozumieć niektóre przypadki bezpłodności i być może doprowadzi do opracowania nowych sposobów leczenia dystrofii mięśniowych typu DUX”.

Zespół badawczy kieruje teraz swoją uwagę w kierunku molekularnych inicjatorów ekspresji DUX w pierwszych godzinach po zapłodnieniu.

Źródło: publikacja, École Polytechnique Fédérale de Lausanne.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *