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Los investigadores vertieron la luz en la reorganizaci n del genoma después de la fertilización en el embrión mamífero unicelular

Usando investigadores desarrollados recientemente de un método en el instituto de la biotecnología molecular de la academia de las ciencias austríaca (IMBA) han podido verter la luz en la complejidad de la reorganizaci n del genoma que ocurría durante las primeras horas después de la fertilización en el embrión mamífero unicelular. Sus conclusión se han publicado recientemente en la naturaleza del gorrón. Las personas de investigadores (a partir de tres continentes) han descubierto que los genomas del huevo y de la esperma que coexisten en el embrión o el zygote unicelular tienen una estructura única comparada a otras células de la interfase. La comprensión de esta cromatina especializada “estado de tierra” tiene el potencial de ofrecer discernimientos en con todo proceso misterioso de la reprogramación epigenética al totipotency, la capacidad de dar lugar a todos los tipos de la célula.

La fusión del huevo y de la esperma, dos tipos altamente distinguidos de la célula, lleva a la formación del embrión o del zygote unicelular. Durante las primeras horas después de la fertilización, los dos genomas separados experimentan la reprogramación de las acciones que funcionan para borrar la memoria del tipo distinguido de la célula y establecen probablemente un estado del totipotency. Los mecanismos que son la base de totipotency siguen siendo mal entendidos pero son esenciales para generar un nuevo organismo de un huevo fertilizado.

Un avance importante en genómica unicelular

Después de la fertilización, los genomas maternales y paternales borran algo de la memoria epigenética de los estados previamente distinguidos para facilitar el principio de la nueva vida como el zygote. En el primer ciclo celular después de que la fertilización el genoma maternal heredado del oocyte (huevo) y el genoma paternal ofrecido por la esperma exista como núcleos separados en el zygote. Los dos genomas son marcados por las modificaciones epigenéticas distintas detectadas durante la reprogramación. Si la estructura de la cromatina 3D de los genomas maternales y paternales es también distinta no era sabido.

Las personas internacionales dirigieron por Kikuë Tachibana-Konwalski de IMBA en colaboración con investigadores de Massachusetts Institute of Technology (MIT) en Boston y la universidad de estado de Lomonosov Moscú (MSU) apuntó destapar cómo la estructura de la cromatina se reorganiza durante el mamífero oocyte--zygote a la transición. Usando la siguiente-generación que ordenaba, el análisis de la bioinformática y el modelado matemático se realizaron por la máxima Imakaev en el laboratorio de Leonid Mirny, los investigadores determinaron las configuraciones específicas que emergen durante la reorganizaci n del genoma en oocytes y zygotes del ratón.
La disponibilidad inferior de la materia prima hizo necesario desarrollar un nuevo método del único-núcleo Hola-c (snHi-C) que permitió analizar la configuración de la cromatina en oocytes y embriones unicelulares por primera vez. Usando este método, las características de la organización genomic incluyendo las divisiones, topológico asociando dominios (TADs) y rizos de la cromatina fueron descubiertas en células cuando estaban hechas un promedio sobre el genoma. “Nuestro método permitió que descubriéramos contactos de la cromatina diez veces más eficientemente que un método anterior. Debido a esto podíamos encontrar diferencias en el genoma que doblaba en el nivel de células: estas variaciones de la célula-a-célula fueron faltadas en Hola-c convencional debido a hacer un promedio sobre millones de células,” dice Ilya Flyamer, estudiante anterior del verano (VBC) de Viena Biocenter y después domina el estudiante y a uno de los primeros autores del estudio.

Comportamiento que pone en contraste de la cromatina maternal y paternal

“Además, encontramos diferencias únicas en la organización tridimensional de la cromatina de los zygote comparada a otras células de la interfase. Cuál era aún más interesante es que los genomas maternales y paternales del zygote parecen tener diversas organizaciones dentro de la misma célula. Parece como la configuración de la cromatina se reorganiza después de la fertilización, y ésa esta reorganizaci n suceso diferenciado para el maternal y los genomas paternales,” explicaron el estudiante de Juana Gassler, del doctorado en IMBA y a uno de los primeros autores del estudio.

Los secretos del mamífero oocyte--zygote a la transición fascina y ha estado estudiando al autor mayor y líder Kikuë Tachibana-Konwalski del grupo de IMBA el milagro de la vida, y particularmente los primeros pasos moleculares, durante muchos años. Ella también espera que las conclusión generen los nuevos discernimientos para el campo emergente del totipotency. “Para poner la potencia del zygote en contexto: La reprogramación al pluripotency por los factores de Yamanaka tarda varios días con eficiencia limitada, mientras que la reprogramación al totipotency ocurre en el zygote dentro de horas. Cómo éste es los restos logrados uno de los desconocido dominantes en biología. Estudiando el estado de la cromatina de los zygotes, apuntamos ganar discernimientos en este mecanismo, que podría también tener usos para el remedio regenerador,” decimos Tachibana-Konwalski, subrayando su entusiasmo para los usos potenciales para su tema de investigación preferido.