Deux protéines « de type doigt » utilisent des mécanismes différents pour aider à protéger la capacité des cellules souches embryonnaires à se différencier en une variété de types de cellules, selon une étude menée par A*STAR. Cette découverte pourrait aider les chercheurs à développer de nouvelles façons de régénérer les tissus perdus ou endommagés.

Les PRDM sont une famille de 17 protéines avec des structures en forme de doigt qui contiennent du zinc, qui interviennent dans la régulation de l'expression des gènes et la modification de la structure de la chromatine, le matériel qui forme les chromosomes.

Ernesto Guccione, de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire d'A*STAR, et des collègues de Singapour ont enquêté sur les rôles de deux PRDM, PRDM14 et PRDM15, dans le développement des cellules souches embryonnaires (CSE) de la souris.

Ils ont découvert que les deux protéines étaient essentielles pour l'auto-renouvellement de l'ESC - le processus qui maintient leur "état naïf, " permettant aux CES de perpétuer le pool de cellules souches et de devenir n'importe quel type de cellule, mais ils l'ont fait par le biais de mécanismes différents.

PRDM14 aide à garder les cellules souches naïves en désactivant un groupe de gènes, appelés DNMT, qui codent pour une famille d'enzymes qui ajoutent des groupes méthyle à l'ADN. PRDM15, cependant, n'était pas impliqué dans la méthylation de l'ADN.

L'équipe a découvert que PRDM15 conservait l'état naïf des CES en activant les gènes impliqués dans la régulation de deux voies de signalisation qui communiquent le fonctionnement de la cellule.

"Je l'ai trouvé intéressant, d'un point de vue évolutif, que différents membres d'une même famille, qui se lient à des cibles complètement distinctes, ont évolué pour réguler des voies similaires, de manière non redondante, pour empêcher la différenciation des cellules souches embryonnaires, " dit Guccione.

Des études antérieures avaient déterminé les détails «en aval» de ce qui se passe dans les cellules souches embryonnaires lorsque trois voies de signalisation différentes sont activées et désactivées, mais beaucoup de choses restaient inconnues sur les facteurs « en amont », y compris ceux discutés dans cette étude, qui affectent ces voies. La compréhension de ces voies de signalisation est importante pour déterminer les conditions de culture optimales pour les CES de souris, comprendre les signaux qui régulent le développement embryonnaire normal des organismes vivants, et trouver des moyens de reprogrammer les cellules du corps pour régénérer d'autres types de tissus.

Guccione et ses collègues collaborent maintenant avec des généticiens pour déterminer si des mutations dans PRDM15 entraînent des défauts de développement chez l'homme. "Nous pensons que nos résultats pourraient être intégrés dans les stratégies de dépistage de routine pour les familles présentant des défauts de développement, " il dit.