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Estudio: H2AK119ub1 es necesario para la herencia maternal de H3K27me3

Un estudio epigenético en el centro de RIKEN para las ciencias médicas integrantes muestra que en células de huevo del ratón, las modificaciones a la histona H2A en la lisina 119 ponen la base para las modificaciones funcionales heredadas de la DNA del molde-madre.

En libros y las películas, un grupo de personas en una misión especial envía siempre a un explorador para hacer reconocimiento antes de que procedan. A veces, los exploradores dejan los signos o los marcadores que permiten que el grupo sepa dónde allí debe ir.

Los investigadores llevados por Azusa Inoue en el centro de RIKEN para las ciencias médicas integrantes en Japón han descubierto una marca dejada detrás en las células de huevo infertilizadas que determinan qué modificaciones de la DNA serán heredadas si se fertiliza el huevo.

Específicamente, encontraron que sin modificaciones iniciales a la histona H2A en la lisina 119--H2AK119ub1 técnico llamado--modificaciones que se puede heredar posteriores no ocurrirían. Cuando estaba permitida convertirse, una consecuencia de este déficit era una placenta aumentada después de implantación del embrión. Este estudio fue publicado en genética de la naturaleza el 5 de abril.

Nos enseñaron durante muchos años en escuela que los rasgos detectados no fueron heredados. En un cierto sentido esto estaba correcto; estirar su cuello mucho para conseguir la comida no dará lugar a niños con cuellos más largos. Sin embargo, su función de la DNA se puede modificar en su vida. Por ejemplo, la estructura de la DNA en cromosomas es soportada por las proteínas llamadas las histonas.

Cuando se modifican las histonas, pueden cambiar cómo los genes se expresan en la carrocería. Éste es epigenetics, y un estudio anterior de Inoue y de los colegas mostró que la tri metilación detectada de la histona H3 en la lisina 27 (abrevie agradecidamente a H3K27me3) en células de huevo mamíferas puede ser heredada. En el nuevo estudio, las personas tecnología usada llamaron a inferior-entrada CUT&RUN para comenzar a contestar a la cuestión de cómo suceso ésta.

Primero, los investigadores examinaron la sincronización de las dos diversas modificaciones de la histona. Encontraron que cada gen que exhibía H3K27me3 también mostró H2AK119ub1 en células de huevo del ratón. Sospechando su importancia, los investigadores eliminaron dos proteínas que componen H2AK119ub1 en células de huevo. la Inferior-entrada CUT&RUN mostró que las células de huevo del golpe de gracia tenían mucho menos H3K27me3 que mandos en un subconjunto de los genes que traen normalmente H3K27me3 en la generación siguiente.

Así, H2AK119ub1 actúa como una clase de marcador dejada por un explorador, determinando donde H3K27me3 subsiguiente debe seguir.

Descubrimos que H2AK119ub1 es necesario para la herencia maternal de H3K27me3, haciendo el camino H2AK119ub1-H3K27me3 a un jugador importante en herencia epigenética del transgenerational en mamíferos.”

Azusa Inoue, centro para las ciencias médicas integrantes, RIKEN

Los investigadores entonces encontraron que algo que no preveyeron. La prueba mostró que la baja de H3K27me3 sí mismo fue heredada por los embriones fertilizados, y no podría ser invertida. Además, esta deficiencia llevada aumentó mortalidad--abortos involuntarios--y placentas aumentadas. “Era asombrosamente encontrar que los defectos en la modificación de la histona de un huevo irreversible son heredados por los embriones y causan consecuencias a largo plazo en el revelado,” dice Inoue.

Los resultados mostraron así eso a pesar de la DNA normal en la célula de huevo del ratón, si las instrucciones apropiadas--primeras modificaciones H2AK119ub1 y entonces H3K27me3--faltaban, los abortos involuntarios y las placentas aumentadas podrían ocurrir. Estas conclusión tienen implicaciones clínicas, especialmente para el remedio reproductivo y los defectos placentarios. “El paso siguiente,” dice Inoue, “es ver si algunas enfermedades o ambientes circundantes pueden afectar a la modificación hereditaria de la histona.”

Source:
Journal reference:

Mei, H., et al. (2021) H2AK119ub1 guides maternal inheritance and zygotic deposition of H3K27me3 in mouse embryos. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-021-00820-3.