Chao Lu, Patrick S. Ward, Gurpreet S. Kapoor et al

Sự xuất hiện các đột biến gen của isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) và IDH2 đã được xác định ở các khối u thần kinh đệm, ung thư bạch cầu cấp và ung thư xương đồng thời có đặc tính enzyme thủy phân để tạo ra 2-hydroxyglutarate (2HG) từ α-ketoglutarate. Nghiên cứu này chứng minh đột biến IHD tạo ra 2HG, có thể ngăn chặn được demethyl của histon, một yếu tố cần thiết cho các tế bào tiền thân biệt hóa thành các tế bào đích. Trong mẫu lấy từ khối u thần kinh đệm, các đột biến gen IDH được xác định là liên quan với một quá trình biểu hiện gen chuyên biệt ở các tế bào tiền thân thần kinh và quá trình đó liên quan với việc tăng cường methyl hóa histon. Để kiểm chứng xem liệu các đột biến IDH có khả năng thúc đẩy methyl hóa histon, qua  đó ngăn chặn quá trình biệt hóa của tế bào ở các tế bào không chuyển dạng, nghiên cứu này đã xác định được tác dụng của các IDH đột biến lên quá trình biệt hóa của tế bào tạo mỡ in vitro. Việc chuyển gen IDH đột biến hay đưa 2HG vào tế bào đã chứng tỏ mối liên quan chặt chẽ đến sự ức chế quá trình biểu hiện của các gen đặc hiệu cho quá trình biệt hóa tạo dòng và ngăn chặn quá trình biệt hóa tế bào này. Sự tương đồng này tăng mạnh với các biểu hiện ức chế methyl hóa histon mà không có sự thay đổi methyl hóa promoter. Các khối u tế bào thần kinh đệm được xác định là có tăng mức độ ức chế histon tương tự. Việc chuyển gen IDH đột biến sản xuất 2HG vào các tế bào thần kinh đệm đã làm tích tụ mạnh sự methyl hóa histon. Hiện tượng này đã được kiểm chứng bởi sự phát hiện methyl hóa H3K9 tăng mạnh khi methyl hóa DNA tăng trong quá trình cấy chuyển tế bào. Thêm vào đó, nghiên cứu đã phát hiện thấy H3K9 demethylase KDM4C ức chế 2HG được hình thành trong quá trình biệt hóa của tế bào tạo mỡ và việc ức chế RNA của KDM4C cũng đủ để ngăn chặn quá trình biệt hóa này. Các kết quả trên cho thấy 2HG có khả năng ức chế sự demethyl hóa histon  và demethyl histon đủ để ngăn chặn quá trình biệt hóa ở các tế bào chưa chuyển dạng.

TTV lược dịch

Xem toàn văn tại đây: http://www.nature.com/nature/journal/v483/n7390/full/nature10860.html?WT.ec_id=NATURE-20120322

Tom H. Cheung, Navaline L. Quach, Gregory W. Charville et al

Trong số các đặc điểm để có thể phân biệt tế bào gốc trưởng thành của động vật với các dòng tế bào tiền thân đã biệt hóa là khả năng duy trì ở trạng thái nghỉ trong thời gian dài của tế bào gốc. Tuy nhiên, cơ chế phân tử để duy trì trạng thái nghỉ của tế bào gốc vẫn còn nhiều bí ẩn. Nghiên cứu này sử dụng tế bào gốc cơ chuột nhắt trưởng thành (tế bào vệ tinh) để làm mô hình thực nghiệm. Kết quả cho thấy con đường microRNA (miRNA) là con đường chính để duy trì trạng thái nghỉ này của tế bào. Các tế bào vệ tinh thiếu con đường miRNA chức năng sẽ tự động dời khỏi trạng thái nghỉ và đi vào chu kỳ tế bào. Nghiên cứu đã xác định các miRNA đặc hiệu cho trạng thái nghỉ trong các tế bào vệ tinh này bằng kỹ thuật microarray. Trong số đó thì miRNA-489 được biểu hiện mạnh ở các tế bào vệ tinh trong trạng thái nghỉ và bị  giảm rất nhanh khi tế bào chuyển sang trạng thái hoạt động. Những phân tích tiếp theo cho thấy miR-489 còn đóng vai trò như chất điều hòa trạng thái nghỉ của tế bào vệ tinh thông qua việc kìm hãm quá trình hậu sao chép của oncogene Dek, gen mã hóa một protein ở các tế bào thế hệ sau được tạo ra trong quá trình phân bào bất đối của tế bào vệ tinh để thúc đẩy quá trình phân chia và biệt hóa thành tế bào cơ. Kết quả nghiên cứu này đã đưa ra những bằng chứng khoa học về con đường miRNA nói chung và một miRNA đặc hiệu (miR-489) nới riêng trong việc duy trì trạng thái nghỉ của quần thể tế bào gốc trưởng thành.

TTV lược dịch

Xem toàn văn tại đây: http://www.nature.com