Naučnici su više od 30 godina proučavali kako se protein gena za miogenu determinaciju broj 1 (MYOD) vezuje za DNK kako bi modifikovao ekspresiju gena mišićnih matičnih ćelija. Slično instant kung fu obrazovanju koje je Keanu Rivz preuzeo u „Matriksu“, MYOD se povezuje sa DNK mišićnih matičnih ćelija i reprogramira ih da grade mišiće.
MYOD takođe pomaže kada je potrebno popraviti mišićno tkivo nakon povrede ili da obnovi manje oštećenja koja se javljaju tokom atletskog treninga ili druge fizičke aktivnosti. Transkripcioni faktor okuplja obližnje mišićne matične ćelije da se povećaju u broju i postanu mišićne ćelije sposobne za regeneraciju oštećenih mišićnih vlakana.
Naučnici sa Sanford Burnham Prebys i njihovi međunarodni saradnici objavili su nalaze u časopisu Genes and Development, pokazujući da MYOD ima svoju Jekyll-and-Hyde stranu, prelazeći iz aktivatora gena u utišača gena. „Ako zamislite ćeliju kao kuću, onda se ekspresija gena može posmatrati kao nameštaj koji igra ključnu ulogu u definisanju njenog jedinstvenog identiteta,“ rekao je Pier Lorenzo Puri, profesor u Centru za kardiovaskularne i mišićne bolesti.
Istraživački tim je ispitao događaje vezivanja MYOD-a u ljudskim fibroblastima tokom procesa reprogramiranja u skeletne mišićne ćelije. Ova eksperimentalna postavka imitira fiziološki proces reprogramiranja mišićnih matičnih ćelija u miogenu liniju koja se dešava tokom regeneracije mišića, a rezultati su potvrđeni u kontekstu regeneracije mišića nakon miotraume u mišem modelu.
Jedna trećina događaja vezivanja pronađena je na konvencionalnim MYOD mestima vezivanja (myogena E-box motivi) na regulatornim elementima genoma, što je u skladu sa tradicionalnom ulogom MYOD-a kao aktivatora gena. Međutim, više od polovine događaja vezivanja dogodilo se na regulatornim elementima downregulisanih gena, gde je DNK pakovana na način koji je manje pristupačan za transkripciju u proteine.
Ovo otkriće dovodi u pitanje dogmu koja istorijski ograničava svojstva vezivanja DNK MYOD-a na E-box motive. Puri i tim smatraju da njihovi nalazi predstavljaju priliku za proširenje trenutnih ideja o tome kako transkripcioni faktori funkcionišu. „Obezbedili smo ključne dokaze da isti transkripcioni aktivator može igrati i ulogu represora na samom početku procesa transdiferenicijacije ili reprogramiranja ćelija,“ rekao je Puri.
Puri je naglasio da MYOD igra ključnu ulogu u filtriranju konkurentskih biohemijskih signala tokom reprogramiranja ćelija. „MYOD može biti veoma selektivan u represiji većine ekspresije gena koja bi bila aktivirana ovim signalima kako bi se kreirao pravi program za izgradnju mišića,“ rekao je Puri.
Istraživački tim planira da istraži šta se dešava kada je represija prethodnog identiteta ćelije od strane MYOD-a nepotpuna. Ova pojava može pomoći u objašnjenju zašto se mišići nekih sportista bolje oporavljaju kako stare ili zašto neki ljudi pate od gubitka mišićne mase poznate kao sarcopenija u mlađem uzrastu.
