Kick-Start des Genoms in der frühen Entwicklung

Nach der Befruchtung der Eizelle, zwei eins; zwei Sätze von genetischen Informationen, die kombinieren, um ein Genom. Denke, wir können die ei-und Samenzellen als Informations-Kapseln mit gespeicherten Anweisungen für den Start in ein neues Leben, aber post-fertilisation“, was kick beginnt die interpretation dieser Anweisungen?

Forscher des Babraham-Instituts haben weitere Teile des Puzzles, indem eine seltene Untergruppe von Maus-embryonalen Stammzellen, die eine „lookalike“ – system, um die zwei-Zell-embryo (zygote), die 24 Stunden nach der Befruchtung in trächtigen Mäusen. Dies ist die Phase, in der die zygotic Genom ist normalerweise aktiviert. Über diese Zellen, genannt „2C-like“ – Zellen, konnten die Forscher untersuchen die Hierarchie der molekularen Ereignisse zu initiieren, die zygotic Genom. Ihre Forschungsergebnisse sind veröffentlicht heute in der Zeitschrift Gene & Entwicklung.

Poetisch, aufwachen das Genom erfolgt durch Ereignisse genannt, die kleine Welle und die große Welle. Forscher wussten, dass ein Transkriptionsfaktor (ein protein, das bindet die DNA zu fördern, Ausdruck) genannt Dux aktiviert eine Reihe von Genen, die in die zweite große Welle, aber nicht das, was initiiert Dux oder der Genom-Aktivierung in den ersten Platz.

„Genom-Aktivierung der ersten Dinge, die der embryo zu tun hat“, sagt Dr. Melanie Eckersley-Maslin, ein Postdoc-Forscher an der Babraham Institute. „Obwohl es entscheidend für die Bildung des Embryos, wissen wir überraschend wenig über Sie. Die 2C-ähnlichen system eine experimentelle Annäherung an die ganz frühen embryo-Zellen, und erlaubt uns, verwenden Sie das volle arsenal von Forschungs-Techniken aneignet, was passiert ist.“

Der Forscher begann durch das screening von Faktoren, die für das erhöhte die Zahl der seltenen 2C-ähnlichen Zellen in einer population von Maus-embryonalen—Stammzellen-Anzeige-positive Faktoren, die in der Lage waren, zur Förderung der Genom-Aktivierung. Die Forscher identifizierten zwei Proteine, die sogenannten Entwicklung Pluripotenz Assoziiert 2 (Dppa2) und 4 (Dppa4).

„Schauen, was wir entdeckt haben, über Dppa2 und Dppa4 Sie passen in das Profil verantwortlich für den kick-Start des Ausdrucks der neue Genom“, erklärt Dr. Eckersley-Maslin. „Die Proteine sind bereits in das ei, so gibt es schon vor der neuen embryo gebildet wird, und wenn wir löschen die Dppa2 und 4 Gene aus dem Genom, sehen wir einen Verlust von 2C-like-Zellen und den Verlust des Dux initiierte Welle von Genom-Ausdruck.“

Die vorgeschlagenen Modell von der Forschung verbindet Genom-Aktivierung durch epigenetische Reprogrammierung der Zellen, die schließlich die form der Spermien und Eier bilden eine verbundene Kette von Ereignissen, die sichert Dppa2 und 4-expression in Eizellen bereit zu initiieren Genom-Aktivierung, wenn die Zeit reif ist