El ruido de todo el transcriptoma controla la elección del linaje en las células progenitoras de mamíferos

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
• Biología de las células madre Biología de las células madre
• Genética La genética.

Sus antecedentes:

• La variabilidad fenotípica de célula a célula en las poblaciones clonales puede deberse al ruido de la expresión génica o a variantes estables.
• La individualidad celular no genética surge de las lentas fluctuaciones del nivel de proteínas en las células de mamíferos, creando heterogeneidad.
• No se comprende bien el papel de esta heterogeneidad en las decisiones sobre el destino de las células madre estocásticas.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la individualidad celular no genética contribuye a las decisiones estocásticas del destino celular en las células madre.
• Caracterizar la dinámica de la variabilidad de la expresión génica en poblaciones clonales de células progenitoras hematopoyéticas de ratón.

Principales métodos:

• Análisis de los valores atípicos de expresión de Sca-1 (Ly6a) en células progenitoras hematopoyéticas de ratón clonal.
• Análisis del transcriptoma de las células atípicas Sca-1.
• Modelado de la dinámica de relajación de la expresión génica utilizando un modelo de mezcla gaussiana.

Principales resultados:

• Los valores atípicos espontáneos de expresión de Sca-1 exhibieron dinámicas de relajación lenta (>1 semana) de regreso a la distribución parental.
• Las células atípicas poseían transcriptomas distintos, lo que indicaba una individualidad no genética.
• Estos transcriptomas distintos, aunque transitorios, influyeron en el compromiso del linaje hacia los destinos eritroides o mieloides, asociados con la expresión específica del factor de transcripción (Gata1, PU.1).

Conclusiones:

• La heterogeneidad clonal en la expresión génica refleja estados transcriptómicos metastables, no ruido genético independiente.
• Estos estados celulares distintos y que fluctúan lentamente gobiernan el primado reversible de las células progenitoras multipotentes para las decisiones estocásticas del destino celular.