Como orientación para la recalada de radio frecuencia difícil de alcanzar en una ciudad ocupada, las células madre embrionarias debe género en el que un número aparentemente imperecedera de opciones para resolver en el mensaje genético local, o estación, que indica que se conviertan en células especializadas de más dinero que el cuerpo (Escuchar la comida campestre, tal vez, para que las células de la piel, otra vez Techno ya las neuronas?). Ahora los investigadores de la Escuela Universitaria de Medicina de Stanford han demostrado que esta energía de ajuste es brillante en símbolo de la restricción en la construcción de mensajes, llamada transcripciones, producidos a partir de cada gen.

La mayoría de los genes pueden acumulación de una serie de transcripciones de un vigor llamado empalme. Variaciones de las conexiones de las maneras en que un gen se empalma puede cambiar la forma y el negocio del producto proteico inminente. Casi todos los genes de control se pueden empalmar más de un de gran alcance. Este examen es el momento de enfriar, sin embargo, que la variedad de empalme se ha vinculado a la flexibilidad de desarrollo sin precedentes, o pluripotencia, exhibido por las células madre sin desarrollar.

"Los jóvenes se derivan las células se cargan con diferentes variantes de empalme en el que cada gen", dijo Michael Snyder, PhD, presidente de la medida de la genética de Stanford. "Pero teniendo en cuenta las células se diferencian, además de cambio más especializados, el número de tipos de reducciones de sus notas."

Snyder y sus colegas estudiaron los cambios en los niveles de transcripción de ARN que se producen en las células madre embrionarias fueron inducidos importancia de un plato de laboratorio a diferenciarse en células neurales. (La creación de las transcripciones de ARN es un paso intermedio en el engendrar de proteínas de ADN.) Presión de la vida que genera un único "diccionario" de los nervios variantes de empalme específicos, o isoformas.

"Hemos identificado un conjunto muy amplio de los nervios-transcripciones específicas que actuará por muy poderoso", dijo Snyder. "Podemos comenzar a estudiar la diferenciación neural de mantener un grado de exactitud que nunca se ha soñado antes".

Snyder es el Ascherman W. Stanford, MD, FACS, Profesor de Genética y de una partícula en el punto focal del Cáncer de Stanford. Él es el autor principal de la investigación, que será publicado en marzo en línea 1 en las Actas de la Academia de Ciencias local. Final el campeón del estudio es el erudito postdoctoral Jia Qian Wu, PhD.

Una forma de entender el empalme de genes es admitir de indudable como esto: Los genes están compuestos de lo contrario "palabras" de ADN llamados exones. Estos exones están separados uno del otro en la celda refrigerada estructura genética interviniendo trozos de ADN no expresadas. A instancias de conseguir el paso de los exones se unen, o empalmados, así como en la transcripción del RNA se aproxima, el sometimiento de la célula de generar productos de proteínas diferentes relacionados, aunque diferentes, o "frases" de cada gen. Estas variantes de ARN son llamados isoformas de ARN - son más principal en muchos procesos biológicos, desde la generación de anticuerpos a los medicamentos de desintoxicación.

Snyder y Wu utilizado un método de secuenciación del ARN Snyder inventado mientras que en la Universidad de Yale llamada ARN-Seq a la vía del ARN muchas isoformas encontrar en diferentes niveles en células madre embrionarias humanas. La memoria se puede identificar una gama más famoso de los niveles de ARN transcrito y es en gran medida frescas reacios que los métodos más decir como el análisis de microarray de ADN. Eso significa que es posible atrapar a más fiable isoformas raros, y, debido a un resultado, frescos precisión sondear los secretos juego de pelota de la transcripción de una célula madre wee - que resulta exterior a ser más ricas de lo imaginado.

"El gen humano promedio es conocido por tener cuatro o cinco transcripciones," Snyder verbal. "Pero que permiten ceder seguramente irán más intensamente ahora disimular esta nueva tecnología. Estamos midiendo estas con una gradación de especificidad que nunca ha sido posible antes." Selección de los genes para expresar, a continuación, cómo embutir esos genes, añade una capa de complejidad que permite a una celda para ajustar su perfil de proteínas final.

Los investigadores decidieron estudiar la contrariedad neural en un plato de laboratorio, en lugar de en el cerebro, porque es posible imaginar a mantener en secreto una vez más siguen las poblaciones de células purificada. Se supervisó la diferencia de las isoformas del ARN en la células madre embrionarias humanas y los compararon con los que comienza en las células porque se convenció a través de tres etapas de la inconformidad en las células nerviosas llamadas células gliales. En cada etapa, se encontraron, la variedad de las isoformas en la disminución de las células - un fenómeno que denomina "especialización isoforma" - como se estableció en su lugar elegido.

Cuando los investigadores analizaron más de cerca, vieron que el resto de las isoformas del sello fueron múltiples los nervios principales vías de señalización o los receptores celulares. Además, en las primeras etapas de su diferenciación, las células gliales naciente contienen isoformas mientras que los receptores se encuentran en muchos otros tipos de células neurales - lo que sugiere que podría significar inducida por mezcolanza diferentes vías del desarrollo.

Por último, el valor de la transcripción del investigador "diccionario" se insinúa en el hallazgo de que el tiempo de expresión de dos genes dirección efectivo distinción neural - SOX1 y PAX6 - en el ser humano es diferente a la experimentación en ratones.

Snyder también colaboraron investigadores de Wu ardilla de la Universidad de Yale, el Imperial College de Londres y 454 Ciencias de la reacción de secuenciación dominio PoleStar Branford, Connecticut, para llevar a cabo la investigación. La inspección fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, la descripción de Connecticut, también la Fundación Grupo de Supervisión Interna..

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