Nuestros cuerpos contienen aproximadamente 14 billones de células, cada una de las cuales contiene un núcleo con ADN que mide dos metros de largo por 20 átomos de ancho. Para encajar dentro de cada núcleo, el ADN se enrolla alrededor de proteínas especializadas. Estos carretes de ADN envuelto inhiben que las proteínas reguladoras de genes se unan a la proteína-la codificación se extiende a lo largo del genoma, lo que ayuda a mantener los genes en la posición "desactivada" cuando no se necesitan.
Hasta ahora, no estaba claro cómo este empaquetamiento de ADN afectó el desarrollo en embriones tempranos. En un artículo publicado esta semana en ciencia investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania descubrieron que en los embriones de ratón, solo ocho días después de la fertilización, las regiones compactadas a lo largo del genoma aumentan en los genes que codifican las proteínas. Días después, en la fase de diferenciación celular, estosdominios abiertos para permitir que ciertos genes se lean y se conviertan en sus proteínas correspondientes.
"Este es un cambio fundamental en nuestra comprensión de cómo se controlan los genes en el embrión temprano, incluso si aún no podemos ver todos los posibles impactos clínicos", dijo Ken Zaret, PhD, director del Instituto Penn de Medicina Regenerativay un profesor de Biología Celular y del Desarrollo. "Este estudio demuestra la importancia de la" posición fuera de lugar "para la actividad genética en el desarrollo animal temprano".
El primer autor Dario Nicetto, PhD, becario postdoctoral en el laboratorio de Zaret, explica que él y sus coautores piensan que durante las primeras etapas de desarrollo, surgen regiones codificadoras de genes más compactadas para que una célula pueda tomar "decisiones" rápidas sobre qué genesSin embargo, si los genes no están abiertos en las regiones correctas para ser leídos y convertidos en proteínas apropiadas, las células pierden su identidad adecuada y dan lugar a tejidos dañados y eventualmente a la muerte.
El equipo también descubrió que las regiones compactadas estaban marcadas por tres moléculas de metilo, que se producen en sitios específicos de unión a proteínas a lo largo del genoma. Básicamente, más trimetilación conduce a una mayor compactación, lo que significa que hay menos genoma disponible para que el ARNm eventualmente produzcaproteínas de longitud completa. Por otro lado, menos trimetilación significa menos compactación, por lo que hay más genoma disponible para transcribir en proteínas de trabajo.
El equipo demostró que si desactivaban las enzimas que agregan los grupos metilo en los cromosomas, esto causa la expresión fuera de lugar de genes inapropiados de las células que conducen a la muerte eventual del tejido. Por ejemplo, encontraron genes que no sonnormalmente se activan en las células hepáticas, lo que conduce a la muerte celular y, en última instancia, a una función hepática inadecuada.
Los estudios futuros verán cómo las tres enzimas "aprenden" qué partes del genoma deben silenciar.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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