Поколение нейронов от стволовых клеток и клеток – предшественников – сложный, жестко регулируемый процесс, известный как нейрогенез. Исследователи во главе с профессором доктором Магдаленой Гоц, Председателем Физиологической Геномики в LMU и директоре Института Исследования стволовых клеток в Гельмгольце Центруме Мюнхен, показали в сотрудничестве с профессором доктором Ганнэром Шоттой, Биомедицинский Центр LMU, что эпигенетические механизмы, которые принесены в игру на ранней стадии нейрогенеза, оказывает важное влияние на последующую судьбу нейронов.
Эти новые результаты появляются в Генах и развитии, ведущем журнале в области биологии развития.Чтобы объяснить значение ранних эпигенетических модификаций на развитии нервных клеток во время embryogenesis у мыши, Gotz и ее коллеги определенно инактивировали ген Uhrf1. Этот ген, как известно, управляет многими эпигенетическими функциями, включая ДНК methylation, и активен от очень ранних стадий нейрогенеза. methylation определенных оснований нуклеотида в ДНК часто служит, чтобы выключить гены.Условный нокаут Uhrf1, в области переднего мозга, привел к активации эндогенных ретровиральных элементов (ERV) в геноме, которые иначе заставлены замолчать methylation.
Дальнейшее расследование показало, что члены семьи Tet ферментов в основном посреднические demethylation ERVs, таким образом появляясь быть функционально активированными в отсутствие Uhrf1. Кроме того, эти ERVs остались активными не только на более поздних стадиях embryogenesis, но также и в послеродовые стадии, предположив, что их активация необратима.
Отклоняющаяся и продолжающаяся активация ERVs вызвала накопление ретровиральных белков в затронутых клетках и отмене госконтроля генов и путей. Это в свою очередь привело к прогрессивному разрушению жизненных клеточных процессов и в конечном счете ускоренный крупная волна некроза клеток.
«Наши результаты показывают, что определенные ключевые факторы – такие как ген, Uhrf1 – которые скоротечно активированы только в раннем нейрогенезе, может оказать решающее влияние на судьбу клетки, которая может только проявить несколько недель спустя», говорит Гоц. «Наша образцовая система предоставляет нам захватывающее понимание этих механизмов, которые также очень интересны в контексте нейродегенеративных заболеваний».