Homeobox protéine NANOG - Homeobox protein NANOG
La protéine Homeobox NANOG est un facteur transcriptionnel qui aide les cellules souches embryonnaires (CSE) à maintenir leur pluripotence en supprimant les facteurs de détermination cellulaire . Plusieurs types de cancer sont associés au NANOG.
Étymologie
Le nom NANOG dérive de Tír na nÓg (Irlandais pour "Terre des Jeunes"), un nom donné à l'Autre Monde Celtique dans la mythologie irlandaise et écossaise.
Structure
La protéine humaine NANOG codée par le gène NANOG1, est constituée de 305 acides aminés et possède 3 domaines fonctionnels : le domaine N-terminal, le domaine C-terminal et le motif homéodomaine conservé . La région d' homéodomaine facilite la liaison à l'ADN. Le gène humain Nanog 1 est situé sur le chromosome 12 et l'ARNm contient un cadre de lecture ouvert (ORF) de 915 pb avec 4 exons et 3 introns.
La région N-terminale du NANOG humain est riche en résidus sérine, thréonine et proline, et l'extrémité C-terminale contient un domaine riche en tryptophane. L'homéodomaine dans hNANOG va des résidus 95 à 155. Il existe également des gènes NANOG supplémentaires (NANOG2, NANOG p8) qui affectent potentiellement la différenciation des ESC. Les scientifiques ont montré que NANOG1 est fondamental pour l'auto-renouvellement et la pluripotence, et que NANOG p8 est fortement exprimé dans les cellules cancéreuses.
Une fonction
NANOG est un facteur de transcription dans les cellules souches embryonnaires (CSE) et est considéré comme un facteur clé dans le maintien de la pluripotence . On pense que NANOG fonctionne de concert avec d'autres facteurs tels que POU5F1 (Oct-4) et SOX2 pour établir l'identité ESC. Ces cellules offrent un domaine d'étude important en raison de leur capacité à maintenir la pluripotence. En d'autres termes, ces cellules ont la capacité de devenir pratiquement n'importe quelle cellule de l'une des trois couches germinales ( endoderme , ectoderme , mésoderme ). C'est pour cette raison que la compréhension des mécanismes qui maintiennent la pluripotence d'une cellule est essentielle pour que les chercheurs comprennent le fonctionnement des cellules souches, et peut conduire à de futures avancées dans le traitement des maladies dégénératives.
NANOG a été décrit pour être exprimé dans la face postérieure de l'épiblaste au début de la gastrulation. Là, NANOG a été impliqué dans l'inhibition de l'hématopoïèse embryonnaire en réprimant l'expression du facteur de transcription Tal1 . A ce stade embryonnaire, NANOG réprime Pou3f1 , un facteur de transcription crucial pour la formation de l'axe antéro-postérieur.
L'analyse des embryons arrêtés a démontré que les embryons expriment des gènes marqueurs de pluripotence tels que POU5F1 , NANOG et Rex1 . Les lignées ESC humaines dérivées ont également exprimé des marqueurs de pluripotence spécifiques :
- TRA-1-60
- TRA-1-81
- SSEA4
- phosphatase alcaline
- TERT
- Rex1
Ces marqueurs ont permis la différenciation des conditions in vitro et in vivo en dérivés des trois couches germinales.
POU5F1 , TDGF1 (CRIPTO), SALL4 , LECT1 et BUB1 sont également des gènes apparentés tous responsables de l'auto-renouvellement et de la différenciation pluripotente.
La protéine NANOG s'est avérée être un activateur transcriptionnel du promoteur Rex1 , jouant un rôle clé dans le maintien de l' expression de Rex1 . La suppression de NANOG dans les cellules souches embryonnaires entraîne une réduction de l' expression de Rex1 , tandis que l'expression forcée de NANOG stimule l' expression de Rex1 .
Outre les effets de NANOG dans les stades embryonnaires de la vie, l'expression ectopique de NANOG dans les cellules souches adultes peut restaurer le potentiel de prolifération et de différenciation qui est perdu en raison du vieillissement de l'organisme ou de la sénescence cellulaire.
Signification clinique
Cancer
NANOG est fortement exprimé dans les cellules souches cancéreuses et peut donc fonctionner comme un oncogène pour favoriser la cancérogenèse. Une expression élevée de NANOG est en corrélation avec une faible survie chez les patients cancéreux.
Des recherches récentes ont montré que la localisation de NANOG et d'autres facteurs de transcription ont des conséquences potentielles sur la fonction cellulaire. Des preuves expérimentales ont montré que le niveau d'expression de NANOG p8 est particulièrement élevé dans les cellules cancéreuses, ce qui signifie que le gène NANOG p8 est un membre essentiel des cellules souches cancéreuses (CSC), donc l'abattre pourrait réduire la malignité du cancer.
Diagnostique
Le gène NANOG p8 a été évalué en tant que biomarqueur pronostique et prédictif du cancer.
Cellules souches cancéreuses
Nanog est un facteur de transcription qui contrôle à la fois l'auto-renouvellement et la pluripotence des cellules souches embryonnaires . De même, l'expression des protéines de la famille Nanog est augmentée dans de nombreux types de cancer et est corrélée à un plus mauvais pronostic.
Évolution
Les humains et les chimpanzés partagent dix pseudogènes NANOG (NanogP2-P11) lors de l'évaluation, deux d'entre eux sont situés sur le chromosome X et ils sont caractérisés par les séquences de promoteur 5' et l'absence d'introns résultant de la rétrotransposition d'ARNm tous aux mêmes endroits : un pseudogène de duplication et neuf rétropseudogènes. Sur les neuf rétropseudogènes NANOG partagés, deux n'ont pas les queues poly-(A) caractéristiques de la plupart des rétropseudogènes, ce qui indique que des erreurs de copie se sont produites lors de leur création. En raison de la grande improbabilité que les mêmes pseudogènes (erreurs de copie incluses) existent aux mêmes endroits dans deux génomes non apparentés , les biologistes évolutionnistes indiquent que NANOG et ses pseudogènes fournissent la preuve d'une descendance commune entre les humains et les chimpanzés.
Voir également
- Améliorateur
- Histone
- 4 oct.
- Boîte Pribnow
- Promoteur
- ARN polymérase
- Brachyurie
- Facteurs de transcription
- Réseau de régulation des gènes
- Bioinformatique
Les références
Lectures complémentaires
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Liens externes
- NANOG+protéine,+humain à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis
- Nanog+protein,+mouse à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis
- FactorBook NANOG
- « Circuits régulateurs transcriptionnels de base dans les cellules souches embryonnaires humaines » . Jeune laboratoire . Institut Whitehead pour la recherche biomédicale. Archivé de l'original le 2009-06-28 . Récupéré le 2009-02-28 .
- "Résumé de recherche du Jaenisch Lab" . Institut Whitehead . Récupéré le 2009-02-28 .
- La découverte en dit plus sur l'immortalité des cellules souches