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Individuato il primo gene-chiave nella regolazione della differenziazione cellulare delle staminali

Il gene-interruttore della totipotenza

Chd1 è il primo gene identificato che regoli un allentamento globale della cromatina nelle cellule staminali, permettendo a diversi gruppi di geni di determinarne la differenziazione
Un gene essenziale affinché le cellule staminali embrionali conservino le loro capacità di totipotenza è stato identificato da un gruppo di biologi dell’Università della California a San Francisco, che illustrano la ricerca in un articolo pubblicato su “Nature”.

SI tratta del gene Chd1 che ha mostrato la capacità di “sciogliere” l’impacchettamento che normalmente protegge il DNA presente nel nucleo. Questo rimodellamento della cromatina permette all’apparato cellulare di accedere al DNA e trasformare una cellula progenitrice in una cellula specializzata.


Da tempo sono noti molti geni che innescano il rimodellamento della cromatina, permettendo a piccole porzioni del DNA di essere esposte e produrre specifiche proteine, ma Chd1 è il primo gene identificato che regoli un allentamento globale del DNA nelle cellule staminali, così da porre le condizioni perché diversi gruppi di geni ne determinino la differenziazione.

“Le cellule staminali embrionali sono caratterizzate da questo stato ‘aperto’, ma finora non conoscevamo i meccanismi atti a mantenerlo, e neppure se esso sia necessario per il completo potenziale staminale”, ha detto Alexandre Gaspar-Maia, primo autore dell’articolo. “Abbiamo scoperto che Chd1 è critico per entrambi i processi, oltre a consentire una riprogrammazione efficiente. Chd1 è importante per permettere il normale processo di differenziazione ed è essenziale per ripercorrere a ritroso il processo di differenziazione, ossia per riportare le cellule differenziate a uno stadio di pluripotenza.”

chromatin

I ricercatori hanno scoperto il ruolo centrale di Chd1 grazie alla tecnica di interferenza a RNA (RNAi), che hanno applicato a una quarantina di possibili geni candidati a tale funzione: silenziando Chd1, le cellule staminali embrionali di topo su cui stavano lavorando hanno mostrato di non essere più capaci di produrre l’intero campo di cellule specializzate. In ulteriori esperimenti si è poi dimostrato che Chd1 è indispensabile anche per riprogrammare le cellule differenziate in modo da riportarle allo stato staminale.

“Ora sappiamo che Chd1 è essenziale e, per ora, sembra essere l’unico a esercitare questo effetto globale; tuttavia ci aspettiamo che esistano altri attori di primo piano ancora da scoprire”, ha detto Miguel Ramalho-Santos, che ha coordinato la ricerca.

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