Los investigadores informan en Biología PLoS insertando con éxito suficiente ADN humano en ratones de laboratorio transgénicos que permitió al equipo estudiar una parte única del embarazo humano en comparación con otros animales.
Como resultado, Los científicos del Instituto Perinatal Infantil de Cincinnati y el Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cincinnati descubrieron qué controla la expresión de una hormona del estrés llamada hormona liberadora de corticotropina (CRH) en la placenta. La placenta sostiene al feto y proporciona comunicación con la madre.
Los niveles de expresión de CRH están relacionados con el momento del nacimiento en humanos e indican si un embarazo será prematuro, post-término, o el plazo normal de 37 a 42 semanas. Desafortunadamente, los ratones preñados y otras especies que no son primates no expresan naturalmente CRH en la placenta. Los científicos tuvieron que averiguar cómo lograr que los animales incorporaran la maquinaria genética necesaria para expresar la hormona.
Esto es importante porque los investigadores aún no saben qué hace la CRH en la placenta durante el embarazo. Tener ratones transgénicos con el ADN humano necesario para expresar CRH en la placenta debería ayudarlos a descubrir, según Louis Muglia, MARYLAND, investigador principal del estudio, Codirector del Instituto Perinatal y Director de Genética Humana en Cincinnati Children's.
"El desafío de estudiar el embarazo humano es que el enfoque biomédico típico requiere un animal relevante para la investigación, ", Dijo Muglia." Se ha hecho para el cáncer y muchas otras enfermedades. El problema es que el embarazo en humanos es tan diferente que no ha sido posible traducir efectivamente los hallazgos de los estudios en animales a los humanos ".
Los modelos de ratones transgénicos que imitan aspectos clave del embarazo humano también deberían ayudar a los investigadores a descubrir más información sobre cómo la epigenética afecta el momento del nacimiento. Esto podría ayudar a responder preguntas de larga data sobre si las exposiciones ambientales, como el estrés social o la mala nutrición, influir en la expresión de genes importantes para un parto sano, bebés a término.
La naturaleza encuentra un camino
Para que las ratones de laboratorio preñadas expresen CRH, El equipo de Muglia decidió probar la genética y la biología evolutivas. Experimentaron con algo llamado repetición terminal larga retroviral (LTR) conocida como THE1B.
Los LTR retrovirales son secuencias idénticas de ADN que se repiten continuamente y permiten que los virus inserten su material genético en el genoma de una especie huésped. En el caso de THE1B, saltó al genoma de los primates antropoides (los parientes evolutivos más cercanos de la humanidad) hace 50 millones de años.
El equipo de investigación desarrolló la hipótesis de que la invasión de THE1B del genoma de los primates antropoides puede haber iniciado la expresión de CRH en la placenta durante el embarazo.
Probaron esto microinyectando en ratones transgénicos 180 kilobytes de ADN humano que contiene THE1B LTR y CRH. Muglia dijo que los investigadores no sabían si funcionaría, pero en una vívida muestra de adaptabilidad genética, los ratones integraron y activaron el ADN en la placenta.
“Tuvimos la suerte de que los ratones ya tenían la maquinaria esperando y lista para activar e incorporar el ADN humano y la CRH en su placenta durante el embarazo, " él dijo.
Un vistazo al control del embarazo
Después de que el ADN humano estuvo funcionando en las placentas de los ratones, los investigadores editaron selectivamente regiones de ADN de THE1B con una técnica precisa de edición de genes llamada CRISPR / Cas9. Descubrieron que la deleción restringida de THE1B silenciaba la expresión de CRH y normalizaba el tiempo de nacimiento en los ratones transgénicos.
Sus datos también descubrieron una interacción entre THE1B y un factor de transcripción llamado DLX3, que se expresa en la placenta. Los factores de transcripción, en esencia, son genes que le dicen a otros genes qué hacer. Durante el embarazo, DLX3 es fundamental para el desarrollo normal de la placenta.
En conjunto, los hallazgos del estudio sugieren que la inserción retroviral de THE1B en el genoma antropoide inició la expresión de CRH en la placenta al trabajar con DLX3. Los datos también sugieren que la manipulación intencionada de los niveles de CRH placentaria puede alterar el momento del nacimiento. Los autores enfatizan que el estudio actual aún es temprano y sus hallazgos son una pequeña parte de un rompecabezas grande y complejo que requiere más investigación.
En sus estudios en curso de CRH, THE1B y DLX3, los científicos utilizarán esta nueva información para explorar cómo estas piezas biológicas encajan en el complejo rompecabezas de lo que controla el momento de los embarazos humanos.
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