Los biólogos de la Universidad de Nueva York capturaron interacciones altamente transitorias entre los factores de transcripción proteínas que controlan la expresión génica y los genes objetivo en el genoma y demostraron que estas interacciones típicamente perdidas tienen implicaciones prácticas importantes. En un nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores desarrollaron un método para capturar interacciones transitorias de NLP7, un factor de transcripción maestro involucrado en el uso de nitrógeno en las plantas, revelando que la mayoría de la respuesta de una planta al nitrógeno está controlada por estas interacciones reguladoras de corta duración.
"Nuestros enfoques para capturar interacciones transitorias del factor de transcripción-objetivo en todo el genoma se pueden aplicar para validar las interacciones dinámicas de los factores de transcripción para cualquier vía de interés en agricultura o medicina", dijo Gloria Coruzzi, profesora de Carroll & Milton Petrie en el Departamento de NYUBiology and Center for Genomics and Systems Biology y el autor principal del artículo.
Las interacciones dinámicas entre las proteínas reguladoras y el ADN son importantes para desencadenar la expresión controlada de genes en el ARN en respuesta a un entorno celular o externo cambiante. Sin embargo, las interacciones transitorias subyacentes entre los factores de transcripción y sus objetivos en todo el genoma se han perdido en gran medida, ya queLos métodos bioquímicos actuales requieren interacciones estables, no fugaces, entre un factor de transcripción y su objetivo de ADN.
en el Comunicaciones de la naturaleza estudio, los investigadores presenciaron estas evasivas interacciones transitorias entre NLP7, un factor de transcripción maestro en plantas que regula los genes involucrados en la absorción de nitrógeno para el crecimiento de las plantas y sus genes objetivo. El nitrógeno es un nutriente clave para el desarrollo de las plantas y se encuentra en el suelo yfertilizante.
Los investigadores capturaron interacciones altamente transitorias de NLP7 con objetivos de todo el genoma que incluso desafiaron la captura mediante métodos de detección bioquímicos realizados a los pocos minutos de la importación nuclear de NLP7. Lo hicieron fusionando NLP7 a una enzima de metilación del ADN de las bacterias, que luego indujeron aentrar en el núcleo de una célula vegetal. En cualquier momento NLP7 tocó un gen, aunque sea brevemente, dejaría una marca de metilación permanente en el ADN. También mostraron que esta interacción altamente transitoria entre NLP7 y sus genes diana en el genoma llevóa la transcripción nueva y continua del gen en ARN.
"Encontramos que más del 50 por ciento de los genes regulados por NLP7 en plantas enteras involucran interacciones altamente transitorias de factor de transcripción-ADN que ocurren dentro de los cinco minutos de la importación nuclear controlada de NLP7 capturada en células vegetales aisladas. Además, la unión transitoria de NLP7 se activauna cascada transcripcional que regula más del 50 por ciento de los genes sensibles al nitrógeno en las raíces de plantas enteras ", explicó Coruzzi.
Dado que más de la mitad de las respuestas genéticas al nitrógeno en las plantas están controladas por interacciones transitorias con NLP7, los investigadores señalan que el descubrimiento de estos objetivos esquivos de NLP7 en todo el genoma tienen implicaciones para mejorar la eficiencia del uso de nitrógeno, lo que puede beneficiar la agricultura ysustentabilidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Nueva York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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