Aproximaciones de cómputo al papel de marcas epigenéticas en la regla de la transcripción

Una alianza más cercana entre los investigadores de cómputo y experimentales es necesaria hacer progreso hacia una de las metas más desafiadoras de la biología, entendiendo cómo las marcas epigenéticas contribuyen a la regla de la expresión génica.

Esto emergió de un taller reciente ordenado por el asiento europeo de la ciencia (ESF), las “aproximaciones de cómputo al papel de marcas epigenéticas en la regla de la transcripción”.

Epigenetics estudia las características de la DNA y la cromatina que se heredan estable a través de la división celular pero que esté más allá de la serie sí mismo de la DNA. Ha sido establecido que las características epigenéticas influencian el proceso de la transcripción por el que las series de la DNA de genes se traduzcan a los productos del ARN y de la proteína que determinan la estructura y la función. Apenas como crucial, se cree que el epigenetics también permite que los cambios a estas configuraciones de la expresión génica sean recordados, de modo que los diversos órganos y tejidos puedan emerger durante el revelado embrionario, y conserva su identidad y función para el descanso del curso de la vida del organismo.

Los cambios en la expresión génica pueden resultar de la cromatina de modificación, que es la estructura que comprende las proteínas y la DNA que es el depósito para la información genética. Se imponen las marcas que sirven como patrones para la modificación de la cromatina, alterando la capacidad de genes de ser alcanzado por la maquinaria de la transcripción de la DNA. El resultado es que algunos genes están suprimidos y otros están impuestos silencio en conjunto. Una de las preguntas claves discutidas en el taller del ESF referido cómo estos cambios “se recuerdan” durante la división celular a través de la réplica de las marcas epigenéticas, pero cómo éstos pueden ser invertidos en algunos casos, permitiendo que una célula sea reprogramada de modo que pueda adquirir un diverso papel o función.

La capacidad de células de ser reprogramado haciendo marcas epigenéticas quitar está de gran interés y la importancia en la investigación de la célula madre, dijo a Erik van Nimwegen de la universidad de Basilea en Suiza, convenor del taller del ESF. Las células se pueden “de-distinguir en algunos casos” de esta manera, perdiendo su función normal y células madres que se convierten otra vez, capaz posteriormente de la división en diversos tipos de la célula detectando de nuevo mandos apropiados sobre la expresión de sus genes.

La capacidad de perder así como ganar las marcas epigenéticas que obligan la expresión de ciertos genes son también importantes en el revelado embrionario temprano, cuando están ocurriendo los cambios del rapid en estructura y la función. Una presentación en el taller de Dirk Schübeler del instituto de Friedrich Miescher en Basilea describió cómo los equipos enteros de genes pueden tener su expresión modificada apenas temporalmente con el proceso de la metilación de la DNA, uno de los mecanismos principales para cegar el acceso a la DNA subyacente de un gen.

Pero con tanto todavía ser descubierto sobre la naturaleza compleja y sutil de la regla del gen con la modificación epigenética, el triunfo más grande del taller del ESF pone no tanto en las presentaciones individuales, pero las decisiones colectivas sobre las prioridades futuras de la investigación, y los lazos establecidos entre los biólogos de cómputo y experimentales.

“Pensamos que las discusiones entre experimentalists y teóricos con respecto a preguntas excepcionales interesantes han dado forma la formulación de planes para la investigación futura de todos los participantes,” dijimos a van Nimwegen. “Varios participantes aserraban al hilo que el taller era bastante único en que reunió a una amplia variedad de investigadores que trabajaban en un campo que es bastante nuevo.”

Los experimentos y la observación ofrecen los datos sobre configuraciones de la expresión génica, mientras que los métodos de cómputo analizan los cambios en un cierto plazo y ayudan a determinar las series que en efecto se han memorizado, y otras “se han olvidado” que. Este fenómeno por el que las células en efecto recuerden que qué le ha suceso y que responde a través de cambios en su expresión es fundamental al revelado de organismos, junto con su estructura y función durante su curso de la vida, así como herencia de adaptaciones a los factores ambientales.