Aansturing differentiatie werkt anders dan gedacht

Embryonale stamcellen staan voortdurend in de startblokken om zichzelf te ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen. De bivalente regulatorgenen die dat proces moeten regelen zijn gewoon actief, en worden ‘overgeschreven’ naar RNA. Dat de stamcellen toch stamcellen blijven komt doordat de RNA-ketens net niet helemaal worden voltooid, zo schrijft een groep van Engelse, Spaanse en Japanse onderzoekers op de website van Nature Cell Biology.

Het ondergraaft de algemeen geaccepteerde hypothese dat de regulatorgenen opgevouwen zitten in een kluwen DNA, en daardoor niet tot expressie kunnen komen.

De onderzoekers keken naar de aanwezigheid van RNA-polymerase II (RNAP), het eiwit dat het DNA van genen vertaalt naar RNA. Van RNAP bestaan verschillende vormen die elk representatief zijn voor een andere stap van de transcriptie. Het verschil zit in de fosforylering van het aminozuur serine, dat op verschillende plekken in de RNAP-eiwitketen zit ingebouwd.De variant Ser5P wordt bijvoorbeeld geassocieerd met het begin van de gen-activering, terwijl Ser2P te maken heeft met de verlenging van de zich vormende RNA-keten.

Bij bivalente regulatorgenen in stamcellen zie je nu dat Ser5P overvloedig voorkomt maar Ser2P vrijwel niet. Dit suggereert dat de transcriptie voortdurend start maar vrijwel nooit wordt afgemaakt.

De onderzoekers denken ook te weten welk molecuul de transcriptie dwarsboomt. In elk geval wordt zo’n regulatorgen actief als je het repressoreiwit Ring1 er van afhaalt. Gek genoeg vind je dan echter nog steeds geen Ser2P, wat weer suggereert dat dit type gen op een andere, nog totaal onbekende manier tot expressie komt.

De onderzoekers speculeren er op dat een gespecialiseerde cel dezelfde truc gebruikt om regulatorgenen stil te houden. Daar zou een geheel nieuwe manier uit kunnen komen om van volwassen cellen stamcellen te maken.

bron: GPEARI