Eine bahnbrechende Studie der University of California, Riverside, veröffentlicht in Genes & Development, beleuchtet, wie adulte Stammzellen ihre Regenerationsfähigkeit erhalten. Die Forschung unterstreicht die entscheidende Rolle von Histon-Chaperonen, Proteinen, die die Chromatinarchitektur organisieren, bei der Ausbalancierung von Stammzellenerneuerung und -differenzierung.
Adulte Stammzellen, die in jedem Organ vorkommen, sind essentiell für die Gewebehomöostase, die Selbsterneuerung oder die Differenzierung in spezialisierte Zellen. Die Forscher konzentrierten sich darauf, wie Histon-Chaperone die Chromatin-Struktur beeinflussen, um die Genexpression zu regulieren, und verwendeten dabei hämatopoetische Stammzellen von Mäusen als Modell, um die Bildung von Blut- und Immunzellen zu untersuchen.
CAF-1 und SPT6: Schlüsselakteure im Schicksal von Stammzellen
Die Studie identifizierte zwei Histon-Chaperone, CAF-1 und SPT6, als kritisch. CAF-1 erleichtert die Nukleosomen-Assemblierung während der DNA-Replikation und gewährleistet so die Genomduplikation. SPT6 arbeitet während der Transkriptionselongation und erhält die Chromatin-Integrität. Die Störung dieser Chaperone führte zu unterschiedlichem Stammzellverhalten. Der Verlust von CAF-1 verursachte einen Zusammenbruch der Selbsterneuerung und schuf einen "gemischten Zellzustand" mit dysregulierter Chromatinverpackung und unangemessener Genaktivierung. Der Abbau von SPT6 löste spezifische Differenzierungspfade in Richtung bestimmter Blutzellschicksale aus. Diese Ergebnisse zeigen, wie Histon-Chaperone das Chromatin formen, um die Stammzellidentität zu erzwingen.
Assistant Professor Sihem Cheloufi betonte die Bedeutung von Histon-Chaperonen für Entwicklung, Alterung, Krebs und Regeneration. Postdoktorand Reuben Franklin wies auf die Spezifität der Funktionen dieser Chaperone hin und deutete auf neue therapeutische Möglichkeiten hin. Die Manipulation von Histon-Chaperonen bietet einen neuartigen Ansatz zur Steuerung des Stammzellverhaltens und könnte die regenerative Medizin revolutionieren und die Behandlung von degenerativen Erkrankungen, Krebs und altersbedingtem Gewebeabbau beeinflussen.