La unión de larga duración de Sox2 al ADN predice el destino celular en el embrión de ratón de cuatro células

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La epigenética
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• La unión del factor de transcripción (TF) al ADN es crucial para la regulación génica.
• La comprensión de la dinámica de la interacción TF-ADN durante la determinación del destino celular in vivo es limitada.

Objetivo del estudio:

• Cuantificar la dinámica de unión del ADN-TF en células individuales durante el desarrollo embrionario del ratón.
• Investigar la relación entre la unión al ADN-TF, las modificaciones epigenéticas y las decisiones del destino celular.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de correlación de fluorescencia fotoactivada (FCS) para medir la unión al ADN-TF en células individuales.
• Se utiliza el seguimiento de células vivas para correlacionar la dinámica de unión con el linaje celular y la descendencia.
• Investigó el papel de la metilación H3R26 en la regulación de las interacciones TF-ADN.

Principales resultados:

• La estabilidad de unión de Oct4 y Sox2 difiere entre las células pluripotentes y extraembrionarias en los blastocistos.
• En los primeros embriones, Sox2 exhibe interacciones de ADN de mayor duración que Oct4.
• La unión de larga duración de Sox2 varía entre los blastómeros y está modulada por la metilación de H3R26.
• Los blastómeros con una unión Sox2 más estable producen una progenie más pluripotente.
• La reducción de la metilación de H3R26 disminuye la unión de Sox2, la expresión génica objetivo y el número de células pluripotentes.

Conclusiones:

• La dinámica de unión de Sox2-DNA predice el destino de las células de mamíferos ya en la etapa de cuatro células.
• Los cambios epigenéticos fisiológicos reparten dinámicamente los TF entre los sitios del ADN.
• La metilación de H3R26 es un regulador clave de la unión de Sox2 y el mantenimiento de la pluripotencia.