Rex1 (Zfp-42) es un marcador conocido de pluripotencia y se encuentra generalmente en células madre embrionarias indiferenciadas . Además de ser un marcador de pluripotencia , su regulación es fundamental para mantener un estado pluripotente. [ 5 ] A medida que las células comienzan a diferenciarse , la expresión de Rex1 disminuye de forma drástica y abrupta. [ 6 ]
Descubrimiento
Rex1 fue descubierto por Hosler, BA et al. en 1989 mientras estudiaban células madre de teratocarcinoma murino F9 . Encontraron que estas células madre de teratocarcinoma expresaban altos niveles de Rex1 y que se asemejaban a las células madre pluripotentes de la masa celular interna (MCI). [ 7 ] Hosler, BA et al. encontraron que estas células madre de teratocarcinoma, en presencia de ácido retinoico (AR), se diferenciaban en células no tumorigénicas que se asemejaban al endodermo extraembrionario de embriones tempranos de ratón. [ 8 ] Lograron aislar la secuencia de nucleótidos de Rex1 mediante hibridación diferencial de una célula F9. La denominaron Rex1 (expresión reducida 1) porque hubo una disminución constante de sus niveles de ARNm dentro de las 12 horas posteriores a la adición de AR. [ 8 ]
Estructura
Rex1 es una proteína que en humanos está codificada por el gen ZFP42 . [ 9 ] [ 10 ] La proteína Rex1 tiene 310 aminoácidos de longitud y posee cuatro dedos de zinc muy próximos entre sí en las posiciones 188–212, 217–239, 245–269 y 275–299. [ 7 ]
p38 MAPK y células madre mesenquimales
Se ha descubierto que Rex1 es de vital importancia para mantener el estado proliferativo en las células madre mesenquimales (MSC), al tiempo que previene la diferenciación. Tanto las MSC de sangre de cordón umbilical como las MSC de tejido adiposo expresan altos niveles de Rex1, mientras que las MSC de médula ósea expresan bajos niveles de Rex1. Las tasas de proliferación están altamente correlacionadas con los niveles de expresión de Rex1, lo que significa que una alta expresión de Rex1 se correlaciona con altos niveles de proliferación. Las MSC con baja expresión de Rex1 tienen p38 MAPK activado y altos niveles de expresión de MKK3 . Por lo tanto, la expresión de Rex1 está inversamente correlacionada con la activación de p38 MAPK y positivamente correlacionada con altas tasas de proliferación. [ 11 ] Se descubrió que Rex1 inhibe la expresión de MKK3 , que activa p38 MAPK . La p38 MAPK activada , a su vez, inhibe la proliferación. También se descubrió que Rex1 inhibe NOTCH y STAT3 , dos factores de transcripción que conducen a la diferenciación. [ 11 ] Por lo tanto, la expresión de Rex1 permite altos niveles de proliferación y previene la diferenciación a través de una red de varios factores de transcripción y quinasas de proteínas.
Desarrollo embrionario
Derivación de tejidos
Durante la embriogénesis , la masa celular interna (MCI) se separa del trofoblasto . Se ha descubierto que las células madre derivadas de la MCI y el trofectodermo expresan altos niveles de Oct3/4 y Rex1. [ 12 ] A medida que la MCI madura y comienza a formar el epiblasto y el ectodermo primitivo , se ha descubierto que las células de la MCI son una población heterogénea, con niveles variables de expresión de Rex1. Las células Rex1 − /Oct3/4 − desencadenan la diferenciación del trofectodermo, mientras que las células Rex1 + /Oct3/4 + se diferencian predominantemente en endodermo y mesodermo primitivos . [ 13 ] Además, las células Rex1 − /Oct3/4 + se diferencian en células del ectodermo primitivo, el linaje de células somáticas . [ 14 ]
Control genético
Estudios han demostrado que PEG3 y Nespas son dianas posteriores de Rex1. [ 15 ] Rex1 puede controlar la expresión de Peg3 a través de cambios epigenéticos . Se ha demostrado que YY1 participa en el establecimiento de la metilación del ADN en el alelo materno de PEG3 durante la ovogénesis . [ 16 ] Se descubrió que Rex1 protege al alelo paterno de la metilación y mantiene el gen PEG3 sin metilar durante la embriogénesis temprana. [ 15 ] Rex1 exhibe control genético en embriones en desarrollo a través de su control epigenético sobre genes como PEG3 , que se ha identificado como un factor clave en las tasas de crecimiento fetal. [ 17 ]
Expresión en tejidos adultos
El único tejido adulto en el que se ha identificado Rex1 son los testículos . Mediante hibridación in situ se determinó que los espermatocitos de las capas más internas de los testículos expresan Rex1. [ 18 ] Por lo tanto, las células germinales masculinas que experimentan meiosis son las células específicas de los testículos que expresan Rex1. Sin embargo, no se ha observado que Rex1 se exprese en las células germinales femeninas.
Interacciones de Rex1 con otros factores de transcripción
Rex1 participa en una red de factores de transcripción que trabajan en conjunto para regularse mutuamente a través de diferentes niveles de expresión.
Nanog
Se ha descubierto que la proteína Nanog es un activador transcripcional del promotor Rex-1 , desempeñando un papel clave en el mantenimiento de la expresión de Rex1 . La reducción de la expresión de Nanog en células madre embrionarias produce una disminución de la expresión de Rex-1 , mientras que la sobreexpresión de Nanog estimula la expresión de Rex-1 . [ 5 ] Nanog regula la transcripción de Rex1 mediante dos dominios de transactivación potentes en el extremo C-terminal, necesarios para activar el promotor Rex1 . [ 5 ]
MUESCA
Se ha descubierto que Rex1 inhibe la expresión de NOTCH , impidiendo así la diferenciación. [ 11 ]
ESTADO3
Se ha descubierto que Rex1 inhibe la expresión de STAT3 , impidiendo así la diferenciación. [ 11 ]
Sox2
Se observa una regulación cooperativa de Rex1 con Sox2 y Nanog . [ 5 ]
3/4 de octubre
Oct3/4 puede tanto reprimir como activar el promotor Rex1. En células que ya expresan altos niveles de Oct3/4, la transfección exógena de Oct3/4 conducirá a la represión de Rex1. [ 19 ] Sin embargo, en células que no expresan activamente Oct3/4 , una transfección exógena de Oct3/4 conducirá a la activación de Rex1. [ 19 ] Esto implica una capacidad reguladora dual de Oct3/4 sobre Rex1. A bajos niveles de la proteína Oct3/4 , el promotor Rex1 se activa, mientras que a altos niveles de la proteína Oct3/4, el promotor Rex1 se reprime.
Referencias
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