Come le cellule scelgono tra due destini

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Negli animali con livelli ridotti di una proteina chiamata Zic4, le cellule dei
Negli animali con livelli ridotti di una proteina chiamata Zic4, le cellule dei tentacoli cambiano identità diventando cellule dei piedi (verde). Crediti d’immagine: Jaroslav Ferenc

Il nostro corpo è composto da miliardi di cellule che hanno lo stesso genoma complessivo ma svolgono ruoli specializzati per creare tessuti e organi diversi. Lavorando su un invertebrato d’acqua dolce, i ricercatori dell’FMI hanno scoperto che una proteina chiamata Zic4 guida la formazione e il mantenimento dei tentacoli che circondano la bocca dell’animale. Se si riducono i livelli di Zic4, le cellule dei tentacoli si trasformano in diversi tipi di cellule. I risultati potrebbero aiutare i ricercatori a individuare i fattori che regolano la scelta tra due destini cellulari in altri animali.

Durante lo sviluppo di un embrione, le sue cellule staminali si differenziano nei precursori di vari lignaggi cellulari che danno origine a neuroni, cellule del sangue, cellule della pelle e altri tipi di cellule specializzate. Tuttavia, il modo in cui i tipi di cellule mantengono la loro identità specifica rimane misterioso.

I ricercatori del laboratorio di Tsiairis hanno cercato di rispondere a questa domanda studiando lo sviluppo dell’Idra, un organismo simile a un tubo con una bocca orlata di tentacoli e un piede appiccicoso, che può far ricrescere l’intero corpo da un piccolo pezzo di tessuto in pochi giorni. I ricercatori hanno identificato Zic4, un fattore di trascrizione - ovvero una proteina che controlla l’espressione dei geni - come il fattore chiave della formazione e del mantenimento dei tentacoli di Hydra. Quando i livelli di Zic4 sono stati ridotti, le cellule dei tentacoli hanno cambiato identità e sono diventate cellule dei piedi.

I risultati fanno luce sulle reti di regolazione genica che regolano la scelta tra due destini di cellule epiteliali nell’Idra e forse anche in altri animali.

Matthias Christian Vogg, Jaroslav Ferenc, Wanda Christa Buzgariu, Chrystelle Perruchoud, Paul Gerald Layague Sanchez, Leonardo Beccari, Clara Nuninger, Youn Le Cras, Céline Delucinge-Vivier, Panagiotis Papasaikas, Stéphane Vincent, Brigitte Galliot*, Charisios D. Tsiairis* Il fattore di trascrizione Zic4 promuove la formazione dei tentacoli e previene la transdifferenziazione epiteliale nell’Idra Science Advances (2022) Advance online publication
* Autori co-corrispondenti