Rozwojem zarodkowym steruje “śmieciowe” DNA

Jak wynika z badań naukowców Instytutu Badań Medycznych Sanford-Burnham, cząsteczki mikroRNA (miRNA), tzw. “śmieciowe DNA”, są jednym z ważnych regulatorów różnicowania komórek. MikroRNA to małe cząsteczki DNA, które nie kodują białek. Z tego właśnie powodu do niedawna uważano je za bezużyteczne. Dziś jednak wiadomo, że odgrywają one zasadniczą rolę zarówno w normalnym funkcjonowaniu komórki, jak i w rozwoju chorób.

Regulują one ekspresję innych genów - to od nich zależy, jakie białka zostaną wyprodukowane w danym czasie, a jakie nie.

Wiadomo również, że mikroRNA uczestniczy także w procesie formowania się listków zarodkowych, czyli trzech warstw komórek - ektodermy, mezodermy i endodermy, które dają początek wszystkim tkankom i organom człowieka.

Aby dowiedzieć się, które cząsteczki mikroRNA uczestniczą w tym procesie, naukowcy z Sanford-Burnham badali zdolność większości poszczególnych cząsteczek do formowania mezodermy i endodermy z embrionalnych komórek macierzystych.

Odkryli oni, że dwie rodziny mikroRNA, let-7 i miR-18, blokują powstawanie endodermy, a wspomagają formowanie się mezodermy i ektodermy. Wpływ mikroRNA na formowanie się listków zarodkowych potwierdza fakt, że zablokowanie działania let-7 ten proces zaburza.

Let-7 i miR-18 regulują formowanie się mezodermy i ektodermy,  powodując zaburzenia w  szlakach sygnałowych TGFβ. Modyfikując jego działanie, mikroRNA wpływa na to, w co rozwinie się dana komórka.

Według naukowców bardzo ważny jest fakt, że udało im się wykazać, że badania przesiewowe w połączeniu z biologią systemową dostarczają paradygmatu badań przesiewowych całego genomu oraz wykorzystania ich do identyfikacji sygnałów molekularnych, regulujących złożone procesy biologiczne.