El estudio de EMBL revela desacoplar entre la topología de la cromatina y la expresión génica

Pensamiento largo de los biólogos moleculares ese dominios en el mando de organización del 3D del genoma cómo se expresan los genes. Después de estudiar los cromosomas altamente cambiados en moscas del vinagre, los investigadores de EMBL ahora revelan que mientras que ésta es la caja para algunos genes, sus resultados desafían la generalidad de esto para muchos otros. Sus resultados, publicados en genética de la naturaleza el 15 de julio, revelan desacoplar entre la organización del genoma 3D - topología también llamada de la cromatina - y la expresión génica.

El estudio de EMBL revela desacoplar entre la topología de la cromatina y la expresión génica
Las pirámides representan dominios de la cromatina en el salvaje-tipo situación. La reflexión en el agua abajo representa los cambios en los cromosomas de la mosca del vinagre del mutante. Al principio echan un vistazo los paisajes (reguladores) parecen muy similares, pero hay lotes de cambios a la topología, pero éstos tienen poco impacto en la naturaleza del paisaje (expresión génica). IMAGEN: Beata Edyta Mierzwa en colaboración con EMBL.

Nuestros cromosomas se dividen en compartimientos en dominios. Las regiones reguladoras de la DNA que controlan la expresión génica - supuestos reforzadores - están situadas a menudo en los mismos dominios de la cromatina (llamados topológico los dominios asociados) como sus genes del objetivo. Hasta la fecha, hay varios ejemplos interesantes donde los dominios restringen la actividad de reforzadores solamente a los genes dentro de su dominio.

Para probar la generalidad de estas conclusión más sistemáticamente, los investigadores de los grupos del estadio y de Korbel en EMBL se aprovecharon de las herramientas genéticas en la mosca del vinagre para estudiar los cromosomas altamente cambiados del mutante. El Ghavi-Timón de Yad, Alek Jankowski, Sascha Meiers y los colegas encontraron que los cambios en dominios de la cromatina no eran proféticos de cambios en la expresión génica. Esto significa que además de dominios, debe haber otros mecanismos en el lugar que controlan la especificidad de acciones recíprocas entre los reforzadores y sus genes del objetivo.

Sacudida del dogma

Estos resultados preguntan la generalidad de un dogma actual en el campo, los dominios de esa cromatina (TADs) son esenciales obligar y restringir la función del reforzador.

Podíamos mostrar que los cambios importantes en la organización 3D del genoma tenían asombrosamente poco efecto sobre la expresión de la mayoría de los genes, por lo menos en este contexto biológico. Los resultados indican eso mientras que algunos genes son afectados, muchos aparecen resistentes a los cambios en su dominio de la cromatina, y ése solamente una pequeña parte de genes es sensible a tales cambios en su topología.”

Estadio de Eileen, líder del grupo de EMBL que llevó el estudio

Los reforzadores no son ése promiscuo

Esto plantea muchas preguntas interesantes en el campo de la topología de la cromatina, por ejemplo: ¿cuáles son estos otros mecanismos que controlan las acciones recíprocas entre los reforzadores y sus genes del objetivo? Muchos reforzadores no aparecen ser promiscuos: no conectan apenas a ningún gen del objetivo, sino han preferido bastante a socios. Las personas continuarán disecar esto usando genética, el optogenetics (una técnica para controlar actividad de la proteína con la luz laser) y aproximaciones unicelulares. Esto permitirá que estudien el impacto de muchas más perturbaciones a la topología de la cromatina en cis y el transporte.

Source:
Journal reference:

Ghavi-Helm, Y. et al. (2019) Highly rearranged chromosomes reveal uncoupling between genome topology and gene expression. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-019-0462-3.