В новом исследовании команда из Университета Пенсильвании описывает, как X деактиваций хромосомы отрегулированы в камерах иммунной системы B, поскольку они развиваются в костном мозге и когда они сталкиваются с антигенами. Их работа объясняет динамический, двухступенчатый механизм в женщинах, посредством чего клетки B, испытывающие недостаток в маркерах X деактиваций хромосомы, возвращают эти модификации во время клеточной активации B в процессе, включающем транскрипционный фактор YY1.
«Что замечательно, то, что клетки B – те делающие антитела и аутоантитела, таким образом, они действительно крайне важны и для защитных иммунных реакций и для аутоиммунитета», сказала Монтсеррат К. Ангера, доцент в Отделе Биомедицинских Наук в Школе Пенна Ветеринарии и ведущего автора на исследовании. «Большой вопрос, который остается, Почему эти иммуноциты – воспламенение для этой хромосомы, которая будет отрегулирована по-другому и также, Если эти процессы спутываются, как это приводит к аутоиммунитету и потере самотерпимости?»Исследование, опубликованное в Генетике PLOS, было во главе с Камиль М. Сирет, докторантом в лаборатории Ангеры. Соавторами, представляя оба andPenn’s Пенна Вета Медицинская школа Перельмана, был Vishal Sinhava, Suchita Hodawadekar, Арпита Майлс, Гуаньсян Лян, Юэ Чжан, Satabdi Nandi, Майкл Кэнкро и Майкл Атчисон.
В исследовании в прошлом году в журнале Proceedings Национальной академии наук, Anguera и коллеги нашли что наивные, нестимулируемые женские лимфоциты, B и клетки иммунной системы T, подведенные, чтобы полностью инактивировать X хромосом. Исследование показало, что это было то, потому что Xist, длинная некодирующая расшифровка стенограммы РНК, известная начать и поддержать процесс X деактиваций хромосомы, не локализовал к бездействующему X хромосом. Когда иммуноциты были активированы или запущенные, чтобы ответить на инфекцию, РНК Xist вновь появилась в надлежащем месте.«Мы видели, что у инактивированных клеток B нет этого облака РНК, но оно возвращается после стимуляции», сказал Сиретт. «Мы действительно интересовались определением, что возвращает РНК Xist».
Используя флуоресцентную молекулу шпиона, команда начала, отследив местоположение Xist в развитии B клетки у самок мыши. Они нашли, что у предшественников клеток B, таких как стволовые клетки hematopoeietic и общие лимфатические прародители, были ясные образцы РНК Xist на бездействующем X хромосом.
Но, поскольку эти предшественники B-клетки шли по пути развития к становлению B клетки, РНК Xist сначала, казалось, исчезла, затем вновь появилась, но только как разбросанные булавочные уколы через ядро вместо того, чтобы быть локализованной к бездействующему X.Кроме того, маленькая молекула помечает названный гетерохроматин modificiations, которые, как известно, поддерживают генную репрессию во время X chrosomsome деактиваций, исчез во время развития клетки B.«Мы видели эти действительно необычные изменения на уровне хроматина, происходящем в женском развитии клетки B», сказал Ангера.
Чтобы узнать, как Xist возвратился к бездействующему X после клеточной активации B, как, они показали в прошлогодней газете PNAS, исследователи отследили РНК Xist в клетках B в культуре. Они нашли, что новое появление произошло в двух отличных фазах: Между четырьмя и 16 часами после того, как стимулировались клетки, веснушки РНК Xist начали появляться.
И между 16 и 30 часами после стимуляции, РНК Xist сконцентрировала исключительно в бездействующем X хромосом. Модификации гетерохроматина, казалось, увеличили и локализовали на бездействующем X в этой второй фазе также.
Более раннее исследование команды указало на белок YY1 как то, чтобы играть роль в возвращении Xist в активированных клетках B, таким образом, они начали более тесно смотреть на него в этой работе. Атчисон, лидер в исследованиях YY1 в развитии клетки B, смог предоставить свои экспертные знания, чтобы исследовать роль белка в X деактивациях хромосомы.
Когда исследователи исследовали клетки B от мышей, которые испытали недостаток в YY1, они видели значительно сниженные уровни отметок гетерохроматина, а также меньше локализации РНК Xist к бездействующему X.Команда также наблюдала доказательства, что YY1 влиял на выражение X генов хромосомы. Когда они удалили YY1 из мужских и женских клеток и сравнили гены, которые были дифференцированно выражены на X хромосомах, они нашли 68, которые были характерны для женщин, та, которая была характерна для мужчин и 11, которые были разделены.Из этих 68 генов, характерных для женщин, многие были связаны с неприкосновенностью, и по крайней мере два, как известно, сверхвыражены в человеческих женских клетках B по сравнению с мужскими клетками B.
Дальнейший набор экспериментов определил область YY1 со связывающей активностью ДНК как ключевая область этого белка, вовлеченного в обеспечение РНК Xist к бездействующему X.«Это, кажется, действует как привязь, принося РНК Xist вместе с ДНК бездействующего X хромосом», сказал Ангера.Она и ее коллеги будут исследовать роль YY1 далее, используя клинические образцы, а также модели мыши, чтобы посмотреть на белок при болезнях как волчанка, чтобы углубить их понимание того, как аутоиммунитет мог следовать из «спасения» свободных генов от X деактиваций хромосомы.
«Если Вы хотите развивать терапию для аутоиммунных болезней, идея, Как мы получаем Xist к бездействующему X хромосом и держим ее там, таким образом, мы поддерживаем компенсацию дозировки в этих клетках B». сказал Ангера. «Конечно, YY1 похож на действительно многообещающую цель».