La H3K27 demetilasa Utx regula la reprogramación epigenética de las células somáticas y germinales

Área de la Ciencia:

• La epigenética es la epigenética.
• Biología de las células madre Biología de las células madre
• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.

Sus antecedentes:

• Las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) se generan a partir de células somáticas a través de la expresión del factor de transcripción (OSKM).
• Las modificaciones epigenéticas acompañan a la generación de iPSC, pero su regulación bioquímica no se entiende completamente.
• El papel de los modificadores de histona en la reprogramación requiere más investigación.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la histona H3K27 desmetilasa Utx (Kdm6a) en la inducción y el mantenimiento de la pluripotencia.
• Para aclarar la función de Utx en la reprogramación epigenética de las células somáticas y el desarrollo de las células germinales.
• Para entender cómo Utx facilita la desrepresión de los genes de pluripotencia.

Principales métodos:

• Se utilizaron modelos de células de ratón y humanas, incluidas las células madre embrionarias y las células somáticas.
• Manipulación genética empleada (knockout Utx) para evaluar su función en la reprogramación y el desarrollo de células germinales.
• Se realizó un análisis genómico para estudiar las modificaciones de la cromatina (dinámica H3K27me3) durante la reprogramación.

Principales resultados:

• Utx es esencial para la inducción eficiente, no el mantenimiento, de la pluripotencia en las células somáticas.
• Las células somáticas con deficiencia de Utx no logran reprogramar robustamente a la pluripotencia.
• Utx interactúa directamente con los factores de reprogramación y facilita la desmetilación de H3K27me3, lo que permite la activación del gen de pluripotencia.
• Utx es crítico para la reprogramación epigenética normal y el desarrollo de las células germinales primordiales (PGC) in vivo.
• La deficiencia de Utx conduce a un desarrollo aberrante de PGC y a una reducción de la transmisión de la línea germinal.

Conclusiones:

• Utx es un nuevo mediador esencial para la inducción eficiente de iPSC mediante la regulación de las dinámicas epigenéticas clave.
• Utx desempeña funciones distintas tanto en el restablecimiento de la pluripotencia como en el desarrollo de las células germinales.
• Los hallazgos revelan que los reguladores de la pérdida represiva de cromatina in vivo pueden ser cooptados para la reprogramación de la pluripotencia in vitro.