Investigadores descubren cómo dos potenciadores genéticos controlan el desarrollo de células sanguíneas

Un grupo de investigadores de la Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin (SMPH, por sus siglas en inglés) ha descubierto un proceso crítico en la forma en que se producen glóbulos rojos saludables.

El equipo de investigación, dirigido por  el Dr. Emery Bresnick , descubrió que dos potenciadores en el gen que genera la proteína GATA-2 eran responsables de regular cómo se produce esta proteína en las células progenitoras (los primeros descendientes de las células madre) que generan glóbulos rojos, según los hallazgos publicados recientemente en la revista Cell Reports. Bresnick es profesor de biología celular y regenerativa en la Facultad de Medicina y Salud Pública y dirige su Programa de Investigación de la Sangre.

Cuando GATA-2 se produce incorrectamente, puede provocar leucemia y otros trastornos sanguíneos.

El grupo de investigación de Bresnick descubrió previamente los dos potenciadores, -77 kb y +9,5 kb, llamados así por sus ubicaciones en el gen GATA-2, en su investigación sobre cómo se regula GATA-2, cómo funciona para controlar el desarrollo de células sanguíneas y cómo la interrupción de su función provoca enfermedades de la sangre.

Este nuevo estudio demuestra el requisito de estos dos potenciadores en el desarrollo adecuado de las células progenitoras a los glóbulos rojos. Cuando los dos potenciadores residen en el mismo alelo, o segmento, de ADN, se crea una célula precursora llamada célula progenitora de eritrocitos de megacariocitos (MEP).

Si se producen mutaciones en los potenciadores, o si uno de los potenciadores no está en el mismo alelo, puede conducir a una producción inadecuada de células progenitoras, lo que podría desencadenar el desarrollo de leucemia u otros trastornos sanguíneos.

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“Los mecanismos que controlan el desarrollo de células sanguíneas a partir de progenitores son cruciales, ya que la interrupción de este proceso provoca leucemia y otros trastornos sanguíneos”, dijo Bresnick.

Para hacer este descubrimiento, Bresnick y su equipo cruzaron un conjunto de ratones con una mutación en el potenciador de +9,5 kb con un conjunto de ratones que tenían una mutación en el potenciador de -77 kb y examinaron el desarrollo celular de los embriones en varias etapas de crecimiento.

Este proceso de mejoramiento también produjo evidencia de que el potenciador de -77 kb tenía un papel esencial adicional para controlar el desarrollo de eritrocitos de una célula aguas abajo del MEP, llamada unidad eritroide de formación de ráfaga, una célula precursora eritroide comprometida.

Además del trabajo de laboratorio realizado por los miembros del equipo de Bresnick, Charu Mehta y el Dr. Kirby Johnson, la Dra. Irene Ong en el recurso informático compartido del Centro de Cáncer Carbone de la UW desempeñó un papel importante en el análisis de datos genéticos complejos derivados de los ratones mutantes.

Este descubrimiento reciente es la continuación de un esfuerzo a largo plazo para comprender cómo se controlan los niveles y la actividad de GATA-2, y cómo GATA-2 regula el desarrollo y la función de las células madre y progenitoras de la sangre, según Bresnick.

“Al desentrañar los mecanismos clave, este trabajo podría generar biomarcadores y objetivos terapéuticos que probablemente no surjan de los enfoques convencionales de descubrimiento de fármacos”, dijo. “Se necesitan con urgencia nuevos enfoques terapéuticos para las enfermedades dependientes de GATA-2, como la leucemia mieloide aguda”.

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La investigación fue financiada por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud y el Centro de Cáncer UW Carbone.

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