Un estudio epigenético en el Centro RIKEN de Ciencias Médicas Integrativas muestra que en los óvulos de ratón, las modificaciones de la histona H2A en la lisina 119 sientan las bases para las modificaciones funcionales del ADN heredado de la madre.
En los libros y las películas, un grupo de personas en una misión especial siempre envía un explorador para hacer un reconocimiento antes de continuar. A veces, los exploradores dejan carteles o marcadores que permiten al grupo saber dónde debe ir. Investigadores dirigidos porAzusa Inoue, del Centro RIKEN de Ciencias Médicas Integrativas de Japón, ha descubierto una marca dejada en los óvulos no fertilizados que determina qué modificaciones del ADN se heredarán si el óvulo se fertiliza. Específicamente, encontraron que sin las modificaciones iniciales de la histona H2A en la lisina 119- técnicamente llamado H2AK119ub1 - no ocurrirían modificaciones heredables posteriores. Cuando se permitió que se desarrollara, una consecuencia de este déficit fue un agrandamiento de la placenta después de la implantación del embrión. Este estudio fue publicado en Genética de la naturaleza el 5 de abril
Durante muchos años en la escuela nos enseñaron que los rasgos adquiridos no se heredaban. En cierto sentido, esto era correcto; estirar mucho el cuello para obtener alimentos no dará como resultado niños con cuellos más largos. Sin embargo, la función de su ADN puede modificarse a lo largo del tiempo.Por ejemplo, la estructura del ADN en los cromosomas está respaldada por proteínas llamadas histonas. Cuando las histonas se modifican, pueden cambiar la forma en que se expresan los genes en el cuerpo. Esto es la epigenética, y un estudio anterior de Inoue y sus colegas mostró queLa metilación de la histona H3 en lisina 27 afortunadamente abreviado como H3K27me3 en óvulos de mamíferos puede heredarse. En el nuevo estudio, el equipo utilizó una tecnología llamada CUT & RUN de bajo ingreso para comenzar a responder la pregunta de cómo sucede esto.
Primero, los investigadores examinaron el momento de las dos modificaciones de histonas diferentes. Encontraron que cada gen que exhibía H3K27me3 también mostraba H2AK119ub1 en los óvulos de ratón. Sospechando su importancia, los investigadores eliminaron dos proteínas que componen H2AK119ub1 en los óvulos. Baja-input CUT & RUN mostró que los óvulos knock-out tenían mucho menos H3K27me3 que los controles en un subconjunto de genes que normalmente llevan H3K27me3 a la siguiente generación. Por lo tanto, H2AK119ub1 actúa como una especie de marcador dejado por un explorador, identificando dónde debería H3K27me3 subsiguiente"Descubrimos que H2AK119ub1 es necesario para la herencia materna de H3K27me3, lo que convierte a la vía H2AK119ub1-H3K27me3 en un actor importante en la herencia epigenética transgeneracional en mamíferos", dice Inoue.
Los investigadores luego encontraron algo que no esperaban. Las pruebas mostraron que la pérdida de H3K27me3 en sí misma fue heredada por embriones fertilizados y no se pudo revertir. Además, esta deficiencia condujo a una mayor letalidad abortos espontáneos y placentas agrandadas ".Fue sorprendente encontrar que los defectos en la modificación de la histona de un huevo son heredados irreversiblemente por los embriones y causan consecuencias a largo plazo en el desarrollo ", dice Inoue.
Los resultados mostraron que, a pesar del ADN normal en el óvulo del ratón, si faltaran las instrucciones adecuadas, primero las modificaciones H2AK119ub1 y luego H3K27me3, podrían producirse abortos espontáneos y agrandamiento de la placenta. Estos hallazgos tienen implicaciones clínicas, especialmente para la medicina reproductivay defectos placentarios. "El siguiente paso", dice Inoue, "es ver si alguna enfermedad o el entorno circundante puede afectar la modificación de la histona hereditaria".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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