Pesquisadores identificam redes intensificadoras que impulsionam a expressão gênica durante o desenvolvimento da medula espinhal

A medula espinhal liga e permite a comunicação entre o cérebro e os órgãos periféricos, coordenando o movimento e a sensação do corpo. A formação da medula espinhal começa em torno do dia embrionário 9 (e9) em camundongos. Durante o desenvolvimento, o tubo neural gera 11 tipos de progenitores neurais ao longo do eixo ventral dorsal. Posteriormente, essas células se diferenciam em neurônios com diferentes neurotransmissores que formam uma medula espinhal funcional. No entanto, os mecanismos reguladores desse processo ainda são pouco compreendidos.

Profs. Dai Jianwu e Lu Falong do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento (IGDB) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), juntamente com o Prof. Huang Jialing da Universidade de Xiamen, utilizaram a técnica de acessibilidade da cromatina unicelular para revelar o mecanismo regulador subjacente do desenvolvimento das células neurais da medula espinhal.

O estudo foi publicado em Célula de Desenvolvimento em 19 de dezembro.

Neste estudo, os pesquisadores descreveram um atlas de acessibilidade de cromatina de célula única da medula espinhal de camundongos em desenvolvimento e identificaram os principais elementos reguladores cis e reguladores para neurotransmissores. células.

Eles então usaram o algoritmo eNet, uma nova abordagem desenvolvida por esses pesquisadores, para construir intensificadores rede reguladora durante o desenvolvimento da medula espinhal do camundongo para explorar como os intensificadores regulam a decisão do destino celular, e eles descobriram que a identidade celular e os genes da doença são mais propensos a serem regulados por uma rede intensificadora complexa.

Além disso, os pesquisadores descobriram que as redes intensificadoras foram organizadas de maneira hierárquica, na qual o intensificador hub desempenhou um papel mais importante na função da rede intensificadora.

Finalmente, usando o repórter intensificador camundongos transgênicos e camundongos knockout de intensificadores, eles verificaram o papel e o mecanismo da rede reguladora de intensificadores na expressão gênica. Eles provaram que a ausência de intensificadores de hub afetou significativamente a expressão do gene alvo.

Em suma, essas análises fornecem recursos abrangentes para uma visão regulatória do desenvolvimento da medula espinhal e fornecem evidências convincentes da importância funcional das redes intensificadoras na regulação dos principais genes do desenvolvimento.

“Nós [have focused] em lesões da medula espinhal por muitos anos e desenvolveram um andaime de colágeno de regeneração neural chamado NeuroRegen Scaffold. Este produto foi explantado em mais de 100 pacientes em um ensaio clínico em andamento e restaurou suficientemente a marcha após uma lesão na medula espinhal que causou paralisia. Estamos tentando melhorar a regeneração da medula espinhal com o produto”, disse o Prof. Dai Jianwu, principal autor do estudo.

“Este trabalho avança nossa compreensão do processo de desenvolvimento da medula espinhal e tem implicações para melhorar a eficiência do NeuroRegen Scaffold no futuro”, disse Dai.

“Este estudo fornece informações sobre a regulação epigenética do desenvolvimento da medula espinhal. Além disso, também fornece novos alvos potenciais para medula espinhal reparação de lesões e tratamento de doenças relacionadas”, disse o Prof. Lu Falong, autor correspondente do estudo.