Los científicos de EPFL muestran cómo el ADN está organizado en regiones específicas, y que esto depende de una combinación de distancia genómica y la presencia de la proteína CTCF.
Los genes que participan en el desarrollo del feto se activan en diferentes tejidos y en diferentes momentos. Su expresión está cuidadosamente regulada por las llamadas "secuencias potenciadoras", que a menudo se encuentran lejos de sus genes objetivo, y requiere laMolécula de ADN para recorrer y acercarlos a sus genes objetivo. Tales cambios 3D del ADN están a su vez controlados por otras secuencias llamadas dominios que se asocian topológicamente TAD. Los científicos de EPFL han estudiado los TAD involucrados en el desarrollo de dígitos en elfeto y he adquirido información sobre algunas de las grandes preguntas que los rodean. El trabajo se publica en Biología del genoma.
Límites y cinta
Los TAD son parte de la molécula de ADN que divide todo el genoma de un organismo en trozos manejables, como distritos en una ciudad. Dentro de la célula, la gran cantidad de ADN se empaqueta en cromatina y la cromatina se empaqueta en los cromosomas familiares.En cada TAD existen genes, así como los elementos que los regulan, todos empaquetados y aislados de genes y reguladores en los TAD vecinos, como canales o muros que separan los distritos de la ciudad. Romper los límites establecidos por los TAD conduce a una serie de trastornos comocomo cáncer de colon, esófago, cerebro y sangre.
Pero a pesar de su importancia, sabemos poco acerca de estos límites, que confieren a un TAD su estructura. Esto plantea la pregunta: ¿La información proviene de las partes internas de un TAD o se debe a los límites. Estos últimos son secuencias de ADN que sona menudo asociado con las proteínas cohesina y CTCF, que se adhieren a las extremidades de TAD como la cinta, aparentemente ayudándoles a dividir y recorrer el ADN. CTCF, que se encuentra en los límites de los dominios de TAD, recientemente ha sido de especial interés, como se demostró queaislar dominios TAD entre sí en lugar de los elementos genéticos dentro de un solo dominio TAD.
Información de dígitos
Ahora, un estudio realizado por el laboratorio de Denis Duboule en EPFL, con sus colegas de la Universidad de Ginebra, proporciona información importante sobre los TAD y cómo organizan el ADN. "Estábamos analizando la arquitectura y la función del ADN", dice el investigador Pierre Fabre, quien dirigió el proyecto.
Específicamente, los científicos observaron un conjunto de genes que el laboratorio de Duboule tiene una larga experiencia, el grupo HoxDgene, que controla el desarrollo de dígitos en embriones de mamíferos. Los investigadores lo usaron como modelo para aprender sobre la interacción entre múltiples secuencias potenciadoras dentro de los TAD,así como los "contactos constitutivos", que se refieren a las interacciones constantes entre los TAD y las proteínas que organizan el empaquetamiento de los genes HoxD en la cromatina del ADN, incluso sin la transcripción de genes.
Los investigadores combinaron la captura de conformación cromosómica 4C-seq y la hibridación in situ fluorescente de ADN FISH para medir los niveles de compactación y la discreción de TAD. También realizaron deleciones e inversiones genómicas seriales que afectan la integridad del dominio de cromatina HoxD y también causan remodelaciónde elementos reguladores de largo alcance, lo que les permitió evaluar la solidez de la arquitectura TAD en este dominio.
Los datos indican que estos TAD pueden albergar múltiples asociaciones entre los genes Hoxd y hasta tres de sus potenciadores, y que la interrupción de la estructura 3D de la cromatina conduce a la remodelación de la estructura de TAD. Además, el CTCF parece mediar en la activación derango de contactos de ADN en un mecanismo de selección de límites. "La construcción del TAD recompuesto depende de parámetros funcionales e intrínsecos distintos, como la distancia genómica", dice Fabre.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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