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SARS-CoV-2 reprograma la red cromática del ordenador principal para inducir la disfunción inmune

Un estudio reciente conducto en el centro de la ciencia de la Universidad de Texas, Houston, en los E.E.U.U., ha revelado que sobre la infección, el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática altera la configuración de la cromatina del ordenador principal para suprimir genes interferón-responsivos antivirus y para aumentar genes inflamatorios. El estudio está actualmente disponible en el servidor de la prueba preliminar del bioRxiv*.

Estudio: SARS-CoV-2 reestructura la configuración de la cromatina del ordenador principal. Haber de imagen: Design_Cells/Shutterstock

Fondo

SARS-CoV-2, el patógeno causativo de la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus, es haber envuelto, positivo-sentido, el virus de una sola fila del ARN que ataca sobre todo las células epiteliales en las vías respiratorias humanas. Desde la perspectiva de la evolución viral, es bien sabido que las mutaciones que aparecen en proteína del pico SARS-CoV-2 bajo presión positiva de la selección son sobre todo responsables de aumentar aptitud física viral en las células huesped. Sin embargo, es igualmente importante entender cómo SARS-CoV-2 modula la red de la cromatina del ordenador principal para facilitar la evasión inmune y para inducir consecuencias clínicas persistentes.

La red mamífera entera de la cromatina contiene varias capas de configuraciones, incluyendo las divisiones de A/B, los dominios de asociación topológicos (TADs), y los rizos de la cromatina, que regulan colectivamente funciones nucleares vitales, incluyendo la transcripción del gen, la réplica, la recombinación, y reparación del daño de la DNA.

En el estudio actual, los científicos han investigado cómo SARS-CoV-2 afecta a la configuración tridimensional de la cromatina del ordenador principal para perfeccionar aptitud física inmune. Han fijado la modificación de la cromatina del ordenador principal en la enzima angiotensina-que convertía 2 (ACE2) - expresando las células epiteliales alveolares humanas que fueron infectadas con SARS-CoV-2.

Observaciones importantes

Conducto in situ Hola-c, los científicos descubrieron y cuantificaron en parejas las acciones recíprocas entre las regiones del cromosoma a través del genoma entero en células virus-infectadas y mofa-infectadas (del mando). Las conclusión revelaron un cambio importante disperso de la configuración cromática en células de SARS-CoV-2-infected, con la desregulación más alta de acciones recíprocas cromáticas de larga distancia. Con análisis adicional, los científicos observaron que los dominios de la cromatina están debilitados con frecuencia, y los rizos de la cromatina se desregularizan con frecuencia. Por otra parte, en el nivel intra-cromosómico, observaron una reducción global en acciones recíprocas de la cromatina de la corto-distancia y un aumento en distancia mediados de-a-larga y acciones recíprocas extremadamente de larga distancia. Semejantemente, en el nivel inter-cromosómico, observaron una acción recíproca transporte-cromosómica creciente. Colectivamente, estas observaciones indican el cambio de SARS-CoV-2-induced de la compartimentación cromática.

En relación con cromatina la compartimentación deserta, ellas observó una reducción global de la división de A y Uno--b a la transferencia, con el 30% de regiones genomic que muestran la reducción o cambiar de compartimiento. Evaluando las características epigenomic de las regiones susceptibles a los cambios de compartimiento, observaron que las divisiones de A y de B están perdiendo identidad y están cambiando el uno al otro.

Reprogramación de Epigenomic

Para entender el mecanismo de cambios de compartimiento, los científicos conducto Viruta-Seq de las modificaciones activas y represivas de la histona como estas modificaciones se enriquecen en divisiones de A y de B, respectivamente. Interesante, observaron que aunque sea total seguía habiendo las modificaciones sin cambiar después de la infección, había una reducción importante de H3K27ac, que es una marca activa de la histona asociada a una activación transcriptiva más alta.

Simultáneamente, observaron un aumento moderado de las marcas recesivas de la histona, incluyendo H3K9me3, después de la infección. Importantemente, observaron una correlación importante entre el debilitamiento de la división de A y la reducción de la marca activa de la histona. Colectivamente, las conclusión indican que SARS-CoV-2 induce defectos de la compartimentación reprogramando la modificación de la cromatina.

Intra-TAD acciones recíprocas

En relación con otras estructuras cromáticas, los científicos observaron una reducción global en cis-acciones recíprocas dentro de TADs (intra-TAD acciones recíprocas) después de la infección, que fue acompañada cerca sin cambiar o aumentó cis-acciones recíprocas fuera de TADs. Sin embargo, estos cambios no fueron asociados a una baja de la identidad de TAD. Para entender la base de intra-TAD acciones recíprocas reducidas, fijaron el atascamiento de la cromatina de dos organizadores principales de TAD, a saber CTCF y cohesión. Las conclusión revelaron que un agotamiento drástico de la cohesión de intra-TAD regiones es sobre todo responsable del debilitamiento de acciones recíprocas. En relación con cambios epigenéticos en TADs virus-sensible, determinaron eso después de la infección, una inducción de H3K9me3 se asocia al agotamiento de la cohesión y a la reducción subsiguiente de intra-TAD acciones recíprocas.            

impactos Inmuno-patológicos de la reprogramación de la cromatina

Dos cambios inmuno-patológicos importantes observados en los pacientes severos COVID-19 incluyen la reacción demorada o suprimida del interferón del tipo 1 y la inflamación excesiva. En este estudio, los científicos desarrollaron mapas tridimensionales del genoma y del epigenome. Observaron que la infección SARS-CoV-2 causó la supresión transcriptiva de los genes del tipo 1 y de los sensores antivirus interferón-responsivos del virus notable cambiando acciones recíprocas de la actividad y del reforzador-promotor del reforzador. Por otra parte, notaron que SARS-CoV-2 causó la inducción transcriptiva de genes inflamatorios por únicamente e importante aumentando la marca H3K9me3 en sus promotores.

Significación del estudio

El estudio destaca un mecanismo potencial de la reprogramación de SARS-CoV-2-mediated de la red de la cromatina del ordenador principal y de su impacto en características inmuno-patológicas de COVID-19. Las conclusión del estudio ofrecen un camino nuevo para caracterizar más lejos impactos epigenomic persistentes de la infección SARS-CoV-2.

advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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