Los factores proteicos son responsables de organizar los cromosomas dentro del núcleo en tres dimensiones 3D, formando una forma como un arco de regalo, con proteínas que se agregan como el 'nudo' central que sostiene los bucles de ADN en forma de cinta cuando los genes se organizan de manera adecuadaexpresión, o un lío enredado en presencia de ciertas mutaciones.
Estos hallazgos, publicados en Celda , resultado de la investigación realizada por un equipo internacional de colaboradores dirigido por la profesora del Laboratorio Jackson, Florine Deschenes Roux Presidenta y Directora de Ciencias del Genoma, Yijun Ruan, Ph.D., explorando la arquitectura del genoma 3D en el núcleo y su relación con la regulación génica yenfermedades
"La importancia de este artículo radica en nuestra estrategia avanzada de mapeo del genoma 3D", comenta Ruan ", que nos permitió revelar, por primera vez, las estructuras topológicas detalladas y de orden superior del genoma humano mediadas por CTCF y cohesina, y la relación con la regulación de la transcripción génica realizada por la ARN polimerasa II. Esta publicación también agrega oportunamente una nueva emoción al programa 4D Nucleome recientemente iniciado por NIH ".
Utilizando tecnologías avanzadas de mapeo del genoma 3D, simulación del genoma 3D y microscopía de súper resolución, los investigadores identificaron el marco topológico mediado por las proteínas de la cromatina CTCF y cohesina, en el que los genes se organizan y transcriben a nivel cromosómico.Los nudos unidos a proteínas se ubicaron a lo largo del eje cromosómico, con los bucles de ADN que se extienden desde los núcleos cromosómicos transcripcionalmente inactivos. Esta es la primera observación de la barrera entre los genes que se leen activamente y los que no.
También determinaron que la organización del genoma mediada por CTCF / cohesina no es aleatoria. Por ejemplo, los 'genes de mantenimiento' esos genes esenciales comúnmente expresados en todos los tipos de células a menudo se encontraron cerca de los nudos unidos a proteínas, mientras que los específicos de célulaslos genes se posicionaron más comúnmente en los bucles de ADN extendidos. Mecánicamente, dependiendo de las necesidades específicas de una célula, las proteínas transcripcionales atraen selectivamente ciertos genes en esos bucles cerca de los nudos de proteínas para la expresión específica de la célula.
Además, descubrieron un posible vínculo mecanicista entre las mutaciones genéticas y su enfermedad asociada. Una sola mutación de nucleótidos asociada con asma y enfermedad autoinmune en personas de ascendencia europea interrumpió la unión del CTCF-ADN, la topología del bucle de ADN y la posterior transcripción de lagenes circundantes, lo que resulta en una maraña desordenada de ADN en lugar de un arco limpio. Por lo tanto, los datos de unión de proteína-ADN pueden resultar útiles para determinar qué cambios específicos de nucleótidos en el genoma humano, al alterar la topología del genoma, son los responsables de la enfermedad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Jackson . Original escrito por Joyce Dall'Acqua Peterson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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