Monitoramento dos transcriptomas maternos e zigóticos embrionários em uma resolução de célula única. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47290-9 Um novo estudo da Universidade Hebraica revela insights sobre a regulação do mRNA durante o desenvolvimento embrionário. O estudo lança luz sobre o intrincado processo de regulação do mRNA durante o desenvolvimento embrionário, fornecendo novos insights sobre como as células pluripotentes adotam identidades especializadas através da expressão genética.
O trabalho está publicado na revista Nature Communications .A pesquisa foi liderada pelo Ph.D. Estudante Lior Fishman e equipe sob a orientação do pesquisador Dr. Michal Rabani do Instituto Alexander Silberman de Ciências da Vida da Universidade Hebraica, e em colaboração com pesquisadores dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA
O desenvolvimento embrionário envolve células pluripotentes assumindo identidades especializadas através da adoção de perfis específicos de expressão genética. No entanto, compreender as contribuições relativas da transcrição e degradação do mRNA para moldar estes perfis tem sido um desafio, particularmente em embriões com diversas identidades celulares.
No estudo, os pesquisadores usaram uma técnica chamada sequenciamento de RNA unicelular juntamente com rotulagem metabólica para rastrear como os genes são ativados e desativados ao longo do tempo em embriões de peixe-zebra. Eles conseguiam distinguir o mRNA que foi produzido de novo (a partir do próprio embrião) e o mRNA que já estava lá (da mãe). Usando modelos matemáticos, eles mediram a rapidez com que os genes foram ativados e desativados em diferentes tipos de células à medida que se desenvolviam.
Os resultados do estudo revelam taxas regulatórias altamente variadas em milhares de genes. Os pesquisadores observaram taxas coordenadas de transcrição e destruição para muitas transcrições e vincularam diferenças na degradação a elementos de sequência específicos. É importante ressaltar que eles identificaram diferenças específicas na degradação do tipo de célula, incluindo a retenção seletiva de transcritos maternos nas células germinativas primordiais e nas células da camada envolvente, dois dos primeiros tipos de células especificados.
Rabani, autor sênior do estudo, comentou:"Nosso estudo fornece uma abordagem quantitativa para estudar a regulação do mRNA durante uma resposta espaço-temporal dinâmica. Este trabalho abre novos caminhos para a compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à determinação do destino celular durante o desenvolvimento embrionário. "
As descobertas deste estudo contribuem para uma compreensão mais profunda da regulação do mRNA e do seu papel na formação de identidades celulares durante o desenvolvimento embrionário. A equipa de investigação espera que o seu trabalho abra caminho para estudos futuros que visem desvendar as complexidades da regulação da expressão genética em vários contextos biológicos.
