La preparación dinámica del linaje se impulsa a través de la regulación directa del potenciador por ERK

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biología del desarrollo
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las transiciones de estado celular son fundamentales para el desarrollo de organismos multicelulares.
• La señalización de la quinasa regulada por el factor de crecimiento fibroblástico extracelular (FGF-ERK) influye en la diferenciación y la autorrenovación de las células madre embrionarias (CE).
• La señalización de ERK puede inducir una heterogeneidad reversible en las poblaciones celulares, lo que permite a las células hacer la transición entre los estados de pluripotencia y diferenciación.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos moleculares mediante los cuales la señalización de ERK regula la transcripción en las células ES.
• Determinar cómo la señalización de ERK afecta la actividad del potenciador y la expresión génica.
• Comprender el papel de los componentes mediadores y de enlace del factor de transcripción en la regulación transcripcional dependiente de ERK y el compromiso con el destino celular.

Principales métodos:

• Análisis de la transcripción génica y la actividad del potenciador en células madre embrionarias de ratón.
• Investigación de la ARN polimerasa II y la dinámica de los cofactores en genes y potenciadores.
• Evaluación del papel del componente mediador MED24 en las vías de señalización ERK.
• Examen de la dinámica de unión del factor de transcripción de pluripotencia bajo diferentes condiciones de señalización de ERK.

Principales resultados:

• La señalización de ERK regula de manera reversible la transcripción en las células ES al afectar directamente la actividad del potenciador, independientemente de los cambios en la unión del factor de transcripción.
• La señalización ERK controla la asociación dinámica y la disociación de la ARN polimerasa II y los cofactores en los genes y potenciadores, con MED24 desempeñando un papel clave.
• La unión persistente de los factores de pluripotencia mantiene la accesibilidad genética para la reactivación, preservando la plasticidad celular.
• La señalización sostenida de ERK conduce a niveles reducidos de factor de pluripotencia, silenciamiento irreversible de genes y compromiso con el destino celular.

Conclusiones:

• La señalización ERK actúa como un regulador crítico de la plasticidad transcripcional en las células ES, equilibrando la autorrenovación y la diferenciación.
• La interacción dinámica entre las vías de señalización, los factores de transcripción y el complejo mediador gobierna las decisiones del destino celular.
• El mantenimiento de la ocupación del factor de pluripotencia es esencial para la respuesta celular a las señales transitorias, mientras que la señalización sostenida impulsa el compromiso irreversible.