Describen cómo el gen Dido dota a las células madre de su pluripotencia

Las células “madre” embrionarias reciben este nombre por su capacidad para dar lugar a cualquier tipo celular a partir del cual se originan los tejidos y órganos. Además, y al contrario que las células adultas especializadas, las células madre tienen la asombrosa capacidad de poder multiplicarse indefinidamente en el laboratorio, lo que las hace tremendamente útiles en el campo de la medicina regenerativa.

Desarrollo del cigoto
Primeras fases de desarrollo del cigoto humano (Imagen: Henry Gray).

En la actualidad, los científicos tratan de comprender los mecanismos moleculares que regulan el equilibrio entre los procesos de división y de diferenciación. De hecho, ya se conocen tanto genes que regulan su proliferación como otros que nos permiten reprogramar células y convertirlas en otro tipo celular. De todos modos, hay aún muchos genes cuya función es desconocida en las células madre.

Un ejemplo es el gen Dido, al que dedica sus esfuerzos el grupo del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB) dirigido por Carlos Martínez-Alonso. Este gen sólo se encuentra en vertebrados y expresa tres variantes distintas de una proteína: Dido1, Dido2 y Dido3. Esta última se une precisamente a estructuras esenciales para la división celular como son el centrosoma y el complejo sinaptonémico. A día de hoy se ha comprobado que diversas alteraciones de esta proteína causan desde síndromes preleucémicos en ratones hasta células madre que aunque se dividen, no son capaces de diferenciarse en ningún tipo celular específico.

Dominio PH de Dido3 unido a la histona H3K4me3
Estructura del dominio PH de Dido3 unido a la histona H3K4me3 (Imagen: Jovylyn Gatchalian).

En colaboración con investigadores de la Universidad de Colorado, los científicos del CNB acaban de publicar un trabajo en el que identifican al dominio PH de Dido3 como el responsable de la unión al cromosoma. Esta unión causaría modificaciones en la expresión de diferentes genes que le dan a las células madre su capacidad de dividirse y diferenciarse en células adultas.

Además de identificar la zona de la proteína que se une a las histonas que organizan los cromosomas, los investigadores han profundizado en cómo se regula su función según el momento del ciclo celular en que se encuentre la célula. Sus datos indican que cuando las células madre se diferencian, Dido3 es apartada del cromosoma. Esto conlleva una disminución en la expresión de genes que dotan a las células madre de su pluripotencia.

En este mismo aspecto, han observado que durante la mitosis Dido3 pasa de estar unido a la cromatina a desplazarse hasta el huso mitótico, el cual dispone a los cromosomas en el ecuador de la célula como paso previo a separarlos hacia los polos cuando se va a producir la división de una célula en dos. De este modo, queda descrita por primera vez a través de Dido una relación  entre la expresión de genes durante el desarrollo embrionario y la regulación del ciclo celular.

Referencia:
Gatchalian J, Fütterer A, Rothbart SB, Tong Q, Rincon-Arano H, Sánchez de Diego A, Groudine M, Strahl BD, Martínez-A C, van Wely KH, Kutateladze TG. Dido3 PHD modulates cell differentiation and division. Cell Rep. 2013 Jul 2. pii: S2211-1247(13)00292-1.