Посещений:
НЕРВНЫЙ ГРЕБЕНЬ

Роль эпигенетических модификаций и микроРНК

Epigenetic landscape and miRNA involvement during neural crest development
Pablo H. Strobl-Mazzulla, Melisa Marini, Ailin Buzzi
Developmental Dynamics Special Issue: Special Focus on Developmental Biology in Latin America Volume 241, Issue 12, pages 1849–1856, December 2012

The neural crest (NC) is a multipotent, migratory cell population that arises from the dorsal neural fold of vertebrate embryos. NC cells migrate extensively and differentiate into a variety of tissues, including melanocytes, bone, and cartilage of the craniofacial skeleton, peripheral and enteric neurons, glia, and smooth muscle and endocrine cells. For several years, the gene regulatory network that orchestrates NC cells development has been extensively studied. However, we have recently begun to understand that epigenetic and posttranscriptional regulation, such as miRNAs, plays important roles in NC development. In this review, we focused on some of the most recent findings on chromatin-dependent mechanisms and miRNAs regulation during vertebrate NC cells development. Developmental Dynamics, 2012. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

Neural crest (NC) это временная популяция эмбриональных клеток, которая обладает широким потенциалом дифференцировки, начиная с контроля регуляторных генов (Mayor et al., 1999; Aybar and Mayor, 2002; Meulemans and Bronner-Fraser, 2004; Steventon et al., 2005; Sauka-Spengler and Bronner-Fraser, 2008; Betancur et al., 2010). Однако, появляющиеся новые доказательства указывают, что посттранскрипционный и эпигенетический вклад также играют важную роль в развитии NC.
Клетки NC впервые индуцируются по краю нервной пластинке с помощью передачи сигналов WNT, BMPs и FGFs с началом нейруляции. Эти "индуцирующие сигналы" далее активируют членов семейств Zic, Msx, Dlx и Pax, чтобы заложить край нервной пластинки. Край нервной пластинки затем поднимается, чтобы сформировать нервные складки, где субпопуляция клеток предшественников на дорсальной части складок наделяется NC потенциалом. Пространственная и временная экспрессия "neural crest specifier genes" таких как Snail2, FoxD3, Sox9, Sox10, AP-2, Id и c-Myc специфицирует bona fide судьбу NC (Meulemans and Bronner-Fraser, 2004; Sauka-Spengler and Bronner-Fraser, 2008; Betancur et al., 2010). Позднее клетки NC подвергаются epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) , чтобы мигрировать из нервной трубки и дать разнообразные производные, такие как черепно-лицевые хрящи и кости, меланоциты, гладкие мышцы и периферические и энтерические нейроны и глию (Sauka-Spengler and Bronner-Fraser, 2008). NC клетки часто обозначают как четвертый зародышевый слой и являются центральными вэволюции позвоночных. Кроме того, дефекты в развитии клеток NC ассоциируют с некоторыми врожденными дефектами, коллективно обозначаемыми neurocristopathies. Сюда входят нарушения черепно-лицевого развития или развития органов, а также болезни, такие как нейробластома и меланома.
Термин эпигенетический первоначально был предложен Waddington (1957) в качестве "the branch of biology which studies the causal interactions between genes and their products, which bring the phenotype into being." Он описывал клеточную дифференцировку как процесс, управляемый в основном изменениями в "эпигенетическом ландшафте" скорее, чем изменениями в генетическом наследовании. В этом контексте эпигенетика действительно определяется как "the study of any potentially stable and, ideally, heritable change in gene expression or cellular phenotype that occurs without changes in Watson-Crick base-pairing of DNA" (Goldberg et al., 2007). Сегодня мириады публикаций посвящены эпигенетике, которая получила признание как ключевой фактор в тонкой регуляции экспрессии генов и клеточной дифференцировки. Развитие NC не является исключением и сегодня накоплено множество данных в этой области.
Эпигенетические исследования концентрируются на изучении ковалентных и нековалентных модификаций ДНК и гистоновых белков и на механизмах, с помощью которых такие модификации влияют на общую структуру хроматина, что в свою очередь регулирует экспрессию генов. Эти ковалентные и нековалентные модификации включают посттранскрипционные модификации гистонов, гистоновые варианты, метилирование ДНК, SUMOylation и некодирующие РНК.
MicroRNAs (miRNAs) представляют собой короткие некодирующие РНК, которые регулируют экспрессию генов посттранскрипционно. Недавние исследования продемонстрировали, что эпигенетические механизмы, подобные метилированию ДНК и модификациям гистонов, не только регулируют экспрессию белок-кодирующих генов, но и также miRNAs. Напротив, miRNAs также участвуют в контроле экспрессии важных эпигенетических регуляторов, включая ДНК метилтрансферазы, гистоновые деацетилазы и гены группы polycomb (Sato et al., 2011).

HISTONE MODIFICATIONS


Генная экспрессия происходит в контексте хроматина и , следовательно, оборачивание генома вокруг хроматина, как известно, является критическим свойством механизма регуляции генов. Гистоны являются одним из самых старых семейств белков, тесно ассоциированных с молекулами ДНК, ответственных за структуру хроматина и играющих важную роль в регуляции экспрессии генов. Гистоны организованы в единицы, наз. нуклеосомами, которые представлены октамером, содержащим по две молекулы каждого из 4-х гистонов (H2A, H2B, H3, и H4), вокруг которых закручивается 147 пн ДНК. Стержневые гистоны высоко это консервативные базовые белки с глобулярными доменами и гибкими N-концевыми "хвостами", которые высовываются из нуклеосом и чувствительны к разнообразным посттрансляционным модификациям (Berger, 2007; Kouzarides, 2007; Gibney and Nolan, 2010). Ацетилирование и метилирование стержневых гистонов, особенно H3 и H4, находятся среди первых описанных ковалентных модификаций, и уже давно считается, что это коррелирует с позитивными и негативными изменениями в транскрипционной активности. С момента пионерских исследований Allfrey с сотр. (1964), идентифицировано и охарактеризовано 130 мест для посттранскрипционных ковалентных модификаций гистонов; сюда входят propionylation, butyrylation, formylation, phosphorylation, ubiquitylation, sumoylation, citrullination, proline isomerization, ADP ribosylation, tyrosine hydroxylation и lysine crotonylation гистонов (Tan et al., 2011). Даже если все эти гистоновые модификации участвуют в регуляции транскрипции, только метилирование и ацетилирование были изучены во время развития NC.

Methylation


Метилирование гистонов это одна из наиболее изученных модификаций, ассоциированных как с активацией, так и репрессией транскрипции. Метилирование определенных остатков Histone 3 и их комбинации, участвуют в рекрутирование различных модификаторов хроматина и активаторов или репрессоров транскрипции, приводя к разным эффектам на экспрессию генов (Kouzarides, 2007). Триметилирование H3K4 (H3K4me3), катализируемое гистоновыми метилтрансферазами из группы белков Trithorax (TrxG), ассоциирует с активной транскрипцией (Barski et al., 2007; Pan et al., 2007; Cheung et al., 2010); тогда как триметилирование H3K27 (H3K27me3), обеспечиваемое Polycomb group (PcG) белками, ассоциирует с транскрипционной репрессией (Schwartz et al., 2006; Tolhuis et al., 2006; Liu et al., 2011). Как и H3K4me3, триметилированный H3 lysine 36 (H3K36me3) также часто локализуется на транскрипционно активных эухроматиновых регионах, при этом первый преимущественно обнаруживается в промоторе, а второй в теле гена. С др. стороны, триметилированные H3 lysines 9 и 27 (H3K9me3 и H3K27me3) являются репрессивными метками, ассоциированными с гетерохроматином или эухроматиновыми репрессированными генами (Simon and Kingston, 2009).
Координация при установлении правильного "эпигенетического кода," удаление или добавление репрессивных или активирующих меток, играют ключевую роль во время развития, а неспособность любой из ступеней вызывает нарушение регуляции экспрессии генов, что строго связано с разными болезнями (Swigut and Wysocka, 2007; Nottke et al., 2009; Herz and Shilatifard, 2010; Ho and Crabtree, 2010; Lindeman et al., 2011). Однако имеется немного публикаций, которые связывают изменения в метилировании гистонов и развитие NC. В нашей работе сообщалось, что JmjD2A ответственна за деметилирование как H3K9me3, так и H3K36me3, и было продемонстрировано, что она необходима для активации некоторых ключевых, специфичных для NC генов, таких как Sox9, Sox10, FoxD3 и Snail2 (Strobl-Mazzulla et al., 2010). В соответствии с этой ролью, JmjD2A сперва обнаруживалась по всей нервной пластинке, но по ходу нейруляции её экспрессия становилась ограниченной регионом, формирующим предшественников NC, и в конечном итоге исчезала из мигрирующих клеток NC. Мы также установили, что JmjD2A необходима для деметилирования H3K9me3 в локусах Sox10 и Snail2, чтобы активировать их экспрессию перед спецификацией клеток NC (Strobl-Mazzulla et al., 2010), тем самым был продемонстрирован механизм её действия. Эти находки строго подтверждают идею, что модификации гистонов участвуют в выборе программы развития для спецификации клеток NC.
Недавнее исследование на рыбках данио продемонстрировало, что PHF8 (plant homeodomain finger protein 8) является белком, содержащим JmjC домен, и участвует в деметилировании H4K20me1 и H3K9me1/me2, которое играет важную роль в черепно-лицевом развитии (Qi et al., 2010). Эта роль частично является следствием непосредственной регуляции экспресси гомеодоменового транскрипционного фактора MSX1/MSXB, который действует, чтобы определить границу между нейральной и не нейральной частью и предопределить развитие NC (Phillips et al., 2006).

Acetylation


Ацетилирование и деацетилирование гистонов по лизиновым остаткам осуществляется с помощью histone acetyltransferases (HATs; Carrozza et al., 2003) и histone deacetylases (HDACs; Hsieh et al., 2004). Ацетилирование лизинов нейтрализует их позитивный заряд, снижая силу связывания между гистоном и негативным зарядом ДНК, тем самым делает возможной открытую структуру хроматина и облегчает транскрипцию генов мишеней (Ekwall, 2005; Wang et al., 2009). Напротив деацетилирование гистонов ведет к упаковке ДНК в конденсированный хроматин и к замалчиванию экспрессии генов.
Класс I HDACs включает HDAC1, HDAC2, HDAC3 и HDAC8. Несмотря на тот факт, что эти белки широко экспрессируются во время эмбриогенеза, они играют специфическую роль в качестве модуляторов процессов раннего развития и органогенеза (Montgomery et al., 2007; Knutson et al., 2008; Haberland et al., 2009; Ye et al., 2009; Dovey et al., 2010). Обусловленные делеции HDAC8 у Wnt1-Cre мышей, но не HDAC1 и HDAC2, продемонстрировали важную роль в дифференцировке клеток краниального NC в лицевой скелет (Haberland et al., 2009). В этой работе HDAC8 оказалась необходимой для супрессии Otx2, Lhx1 и др. гомеобоксных транскрипционных факторов в клетках краниального NC. Это демонстрирует высоко специфическую функцию в развитии (Haberland et al., 2009). Впоследствии было установлено, что у матерей, которым вводили ингибитор HDAC valproic кислоту во время первого триместра беременности, существенно возрастал риск развития у их плодов черепно-лицевых аномалий (Alsdorf and Wyszynski, 2005; Wyszynski et al., 2005). Даже если HDAC1 кажется несущественной для дифференцировки краниального NC, исследования на рыбках данио продемонстрировали потребность в этом белке для собственно репрессии транскрипционного фактора FoxD3, необходимого для mitfa-зависимого развития меланофор (Ignatius et al., 2008). Недавние работы продемонстрировали, что HDAC3 играет критическую и специфическую регуляторную роль в клоне гладких мышц, происходящих из нервного гребня, и в формировании тракта оттока в сердце (Singh et al., 2011).
HDAC4 является членом класса II гистоновых деацетилаз, которые, как было установлено, играют ключевую роль во время развития у человека. Дефицит HDAC4 ассоциирует с несиндромальным расщеплением рта и brachydactyly mental retardation syndrome (BDMR) с черепно-лицевыми аномалиями (Park et al., 2006; Williams et al., 2010). Кроме того, исследования, проведенные на рыбках данио, продемонстрировали, что снижение HDAC4 вызывает у эмбрионов и личинок укорочение лица и уменьшения скелета и/или расщепление (Delaurier et al., 2012).
Ацетилирование гистона также действует как место связывания для bromodomain белков, которые функционируют, чтобы рекрутировать активаторы или репрессора транскрипции (Grunstein, 1997). Сходным образом, наша недавняя работа показала, что plant-homeodomain 12 (PHD12) белок с двумя PHD доменами и bromodomain, непосредственно взаимодействует с Sin3A/HDAC репрессивным комплексом, который, в свою очередь, взаимодействует с Snail2. Итак, они образуют комплекс на промоторе Cad6b. Мы установили, что нокдаун или PHD12 или Snail2 предохраняет промотор Cad6b от деацетилирования H3 лизина, необходимого для репрессии и для последующего эпителиально-мезенхимного перехода NC (Strobl-Mazzulla and Bronner, 2012).

CHROMATIN MODIFIERS


Хроматин ремоделирующие комплексы являются энзимами, которые временно прерывают ассоциацию между ДНК и гистонами зависимым от АТФ способом. Это в свою очередь может вызывать конформационные изменения в нуклеосомах и контролировать в различной степени состояние конденсации хроматина. Недавнее исследование показало, что CHD7 (chromodomain helicase DNA-binding domain), АТФ-зависимый ремодельер хроматина, родственный Drosophila trithorax-group фактору Kismet, является важным для активации для основных компонентов регулятоной сети транскрипционных генов NC, включая Sox9, Twist и Slug (Bajpai et al., 2010). Это исследование установило, что CHD7 способен ассоциировать с удаленным энхансером для тех генах, важным для их активации. Более того, в клетках нервного гребня, полученных из эмбриональных стволовых (ES) клеток человека, CHD7 также обнаруживался в ассоциации с PBAF, SWI/SNF family хроматин-ремоделирующим комплексом, и оба занимали совместно специфичный для нервного гребня энхансер для Sox9, также элемент, стоящий выше Twist, был маркирован H3K4me1. Сходным образом, исследование, проведенное на мутантных рыбках данио или морфолино knock-down по Brg1, члену комплекса SWI/SNF, продемонстрировало критическую роль во время индукции и дифференцировки NC (Eroglu et al., 2006).
Williams Syndrome Transcription Factor (WSTF) является одним из ~25 гаплодефицитных генов у пациентов со сложным онтогенетическим нарушением Williams Syndrome (WS). Этот синдром является автономно доминантным нарушением в результате делеции в ~1.5 megabases на хромосоме 7 (Lu et al., 1998). Эти индивиды обнаруживают характерные уродства черепно-лицевые, сердечный и нейральных структур; младенческую гиперкальцемию; задержку развития; и характерные когнитивные и поведенческие профили. WSTF является стержневым компонентом двух функционально отличающихся комплексов, ремоделирующих хроматин, WICH и WINAC, и экспрессируется в широком наборе тканей во время развития (Lu et al., 1998). Несколько исследований подтвердило идею, что WSTF вносит вклад в развитие NC. У эмбрионов Xenopus экспрессия WSTF перекрывается с маркерами NC (Cus et al., 2006), а WSTF-нулевые мыши обнаруживают дефекты в сердце и черепно-лицевом скелете (Yoshimura et al., 2009). Более того, истощенные по WSTF эмбрионы обнаруживают нормальную индукцию и спецификацию NC, но присутствуют тяжелые дефекты миграции и/или поддержания клеток NC (Barnett et al., 2012). Итак, эти результаты подтверждают идею, что дефекты NC, возникающие в результате гаплонедостаточности WSTF, могут быть одним из больших вкладов в WS. Однако поскольку WSTF экспрессируется в широком круге тканей, то NC-специфические нокаутные модели д. быть, чтобы подтвердить эту гипотезу.
The Adipocyte enhancer binding protein 2 (Aebp2), вместе с длинной некодирующей РНК, участвуют в рекрутировании Polycomb Repression Complex 2 (PRC2) на ряд геномных локусов (Kim et al., 2011). В развивающихся эмбрионах мышей, Aebp2 в основном экспрессируется в источнике клеток NC, а гетерозиготные эмбрионы обладают фенотипами, сходными с таковыми при болезнях, связанных с NC, таких как синдромы Hirschsprung и Waardenburg. Более того, Aebp2 и PRC2 являются непосредственными вышестоящими мишенями некоторых генов, участвующих в спецификации и миграции NC (Kim et al., 2011). Этот результат подтверждает роль Aebp2 в регуляции развития NC посредством PRC2-обсловленного эпигенетического механизма.

DNA METHYLATION


DNA methyltransferases (DNMTs) участвуют в метилировании ДНК путем распознавания CpG и катализа переноса метильной группы на цитозиновый остаток ДНК (Cheng and Blumenthal, 2008). Было установлено в раковых и стволовых клетках, что высокое метилирование CpG, происходящее в промоторной области, коррелирует с ингибированием генной экспрессии (Momparler and Bovenzi, 2000; Miranda and Jones, 2007; Altun et al., 2010). Более того, имеются исследования, которые подчеркивают важность метилирования ДНК при болезнях и во время нормального развития организмов (Martin et al., 1999; Mhanni and McGowan, 2004; Linhart et al., 2007; Ehrlich et al., 2008). Имеются три семейства DNMT у позвоночных: DNMT1, DNMT2 и DNMT3 (Goll and Bestor, 2005). DNMT1 участвует в поддержании существующего паттерна метилирования, а также в регуляции метилирования гистонов (Rai et al., 2006). Функциональное значение DNMT2 у позвоночных в основном неясно. Однако недавнее исследование на рыбках данио продемонстрировало участие в метилировании цитоплазматической РНК (Rai et al., 2006). С др. стороны, как DNMT3A, так и 3B, как было установлено, важны для метилирования de novo в ходе дифференцировки эмбриональных клеток (Chen et al., 2003; Goll and Bestor, 2005; Reik, 2007). Хотя DNMT3A и DNMT3B обладают перекрывающимися функциями, каждая имеет самостоятельный паттерн экспрессии и геномные мишени во время развития. Dnmt3A и Dnmt3B нокаут в mES клетках обнаруживает общие, а также различные ДНК мишени (Okano et al., 1999; Chen et al., 2003). DNMT3A-нулевые мыши погибают через несколько недель после рождения, а DNMT3B-нулевые эмбрионы имеют дефекты ростральной части нервной трубки и нарушения роста (Okano et al., 1999). Более того, мутации в DNMT3B человека приводят к ICF (immunodeficiency, centromeric instablility, and facial anomalies) синдрому, при котором пациенты обнаруживают лицевые аномалии (Jin et al., 2008), подтверждая связь дефекта с аномальным развитием NC. Более того, недавняя работа показала, что истощение DNMT3B в hES клетках приводит к гипометилированию перицентромерных регионов скорее, чем к изменениям в промоторах специфических неправильно регулируемых генов (Martins-Taylor et al., 2012). Кроме того, оно вызывает потерю H3K27me3 и polycomb комплекса белка EZH2 на промоторах ранних специфических для NC генов (PAX3, FOXD3, SOX10 и SNAL2). Эта преждевременная активация NC генов спецификаторов в hES клетках без добавления морфогенов указывает на то, что нокдаун DNMT3B усиливает и ускоряет дифференцировку NC предшественников. Однако вплоть до сегодня специфическая роль метилирования ДНК и DNMTs на развитие клеток NC не установлена.

MICRORNAS


Некоторые проекты продемонстрировали, что транскриптомы млекопитающих содержат большие количества некодирующих (ncRNAs). Фактически, только 1-2% от всего транскриптома кодируют белки, тогда как огромное большинство транскрибируются как ncRNAs (Amaral et al., 2008).
miRNAs специфическая подгруппа ncRNA, которая участвует в мириадах клеточных событий, включая баланс между пролиферацией и дифференцировкой во время туморогенеза и развития органов. miRNA это приблизительно в 22-nt-длиной RNA олигонуклеотиды, которые происходят от шпилечной структуры, присутствующей в lncRNA предшественниках или интронах кодирующих и некодирующих генов. Они преобразуются в две последовательные ступени с помощью Drosha и Dicer, а зрелые miRNAs соединяются попарно с mRNAs мишенями. чтобы ингибировать трансляцию или управлять деградацией мРНК посредством RNA-induced silencing complex (RISC; Gibney and Nolan, 2010).
Eberhardt et al. (2008), впервые продемонстрировали, что miRNA, в частности miR-140, влияет на рассеивание клеток краниального NC и модулирует палатогенез. После этой пионерской работы несколько групп продемонстрировали, что miRNA являются центральными регуляторами развития NC (Amaral and Mattick, 2008; Eberhart et al., 2008; Cordes and Srivastava, 2009; Xin et al., 2009; Ivey and Srivastava, 2010; Subramanyam and Blelloch, 2011).
Обусловленная потеря Drosha кофактора Dgcr8, который кодирует белок, связывающий двунитчатую РНК, т.е. центральный для биогенеза miRNA, вызывает широкий спектр уродств кардиальных клеток NC, включая персистенцию persistent truncus arteriosus (PTA) и ventricular septal defect (VSD). Более того, значительная порция кардиальных NC клеток подвергается апоптозу, вызывая снижение пула предшественников, необходимых для ремоделирования кардиального тракта оттока (Chapnik et al., 2012).
miR-143 b miR-145 были описаны как регуляторы пути плюрипотентного состояния путем поставки факторов плюрипотентности, таких как Klf4, Sox2 и Oct4. Удивительно, внесение miR-145, но не miR-143, в NC стволовые клетки было достаточным, чтобы вызывать специфическую дифференцировку в сосудистые гладкомышечные клетки (Cordes and Srivastava, 2009), демонстрируя тем самым, что miR-145 может управлять судьбой гладких мышц.
miRNAs, как было установлено, важны не только для клеток кардиального NC, но и также играют центральную роль в NC черепно-лицевых структурах. Недавний перекрестно видовой анализ идентифицировал множество miRNAs, экспрессирующихся в клетках краниального NC у трех видов птиц (кур, уток и перепела) до и после появления видоспецифичных лицевых отличий, демонстрируя удивительно динамическую регуляцию экспрессируемых miRNAs (Powder et al., 2012). Интересно, что у эмбрионов Xenopus потеря Dicer или miR-200b, miR-96 и miR-196a, ведет к тяжёлым дефектам краниальных хрящей и могут также участвовать в NC индукции (Gessert et al., 2010).
Обусловленная делеция Dicer из NC клеточного клона не предупреждает инициальную индукцию и миграцию NC. Однако по ходу развития наблюдается массивная клеточная гибель и полная потеря происходящих из клеток NC черепно-лицевых структур. С др. стороны, миграция и формирование паттерна клеток кардиального NC, но не жизнеспособность, были нарушены в результате разнообразных сердечно-сосудистых аномалий (Huang et al., 2010b; Zehir et al., 2010; Nie et al., 2011). Наблюдаемые фенотипы были, по крайней мере, частично обусловлены miR-21 и miR-181a, которые в совю очередь, затрагивали сигнальный путь MEK/ERK (Huang et al., 2010b). Сходным образом делеция Dicer в клетках NC приводила к уродствам ганглиев дорсальных корешков, энтерической нервной системы и симпатических ганглиев (Huang et al., 2010a). Однако, Dicer обладает и miRNA-независимой функцией, связанной с жизнеспособностью клеток, которая может вносить вклад в наблюдаемые фенотипы (Kaneko et al., 2011). Эту возможность необходимо учитывать при интерпретации фенотипов систем, при которых неправильно регулируется Dicer и необходимы дальнейшие исследования для выявления специфических miRNAs.
Сходным образом нарушение биогенеза miRNA в NC клетках важно для развития краниального и кардиального нервного гребня, но оно также специфически затрагивает экспрессию Dlx2 в мандибулярном компоненте первой фарингеальной дуги (PA1; Sheehy et al., 2010). В том же исследовании, профилирование в NC клетках miRNA показало, что miR-452 является одной из наиболее многочисленных и достаточна для восстановления собственно экспрессии Dlx2 в PA1. Более того, miR-452 регулирует эпителиально-мезенхимные взаимодействия путем непосредственной доставки Wnt5a в NCC-происходящую мезенхиму (Sheehy et al., 2010).
Эти разнообразные исследования выявляют существенную роль miRNAs во время развития NC и обнаруживают существование перекрестного общения с эпигенетической регуляцией, чтобы создать исчерпывающее мнение об эпигенетическом влиянии на сеть регуляторных NC генов. Однако большинство рассмотренных результатов лишено стандартов доказательств, демонстрирующих экспрессию miRNAs в соотв. время и в соотв. месте, чтобы обеспечить регуляцию экспрессии генов мишеней в NC клетках. Более того, нокдаун и избыточная экспрессия miRNA д. влиять на экспрессию генов мишеней, чтобы однозначно продемонстрировать, что мишени реальны; пока мы имеем только коррелятивные результаты.

Perspectives


Many birth defects and diseases are associated with abnormal NC development. Although some of them have been clinically studied, the molecular mechanisms associated with these conditions are scarce. While we are just barely spotting the surface of the iceberg in understanding the contributions of chromatin regulatory mechanisms and miRNAs to the formation and development of NC cells (Fig. 1), it is clear that this will be an important and fertile area of future investigation. It will be of great interest the use of high throughput technologies, such us RNA-seq, and ChIP-seq, to map out the “transcriptome” and “epigenome” of the regulation network controlling NC cells development. Moreover, the knowledge regarding the epigenetic contributions toward directing a particular fate during NC differentiation has also far reaching clinical implications.



Figure 1. Summary of the actual knowledge of epigenetics and miRNAs contribution on neural crest cell development.

Taking together, understanding the epigenetic landscape and miRNA regulation of NC progenitors and later during their differentiation should shed important light on the general characteristics of “stemness,” the mechanisms that led to the evolution of new cell types like the NC in vertebrates, and therapeutic treatment on birth defects and diseases associated with aberrant development of the NC cells.
Сайт создан в системе uCoz