Los biólogos de la Universidad de Nueva York, en colaboración con científicos del Instituto de Investigación Médica Stowers, han identificado un mecanismo que promueve la activación de genes críticos para el inicio del desarrollo embrionario.
en un artículo publicado en la revista Investigación del genoma , Christine Rushlow, profesora de biología en la Universidad de Nueva York, y Julia Zeitlinger, investigadora principal del Instituto Stowers de Kansas City, escriben que nuestros genes son activados por factores reguladores que se unen a las regiones de control de genes llamados "potenciadores" - unproceso necesario para activarlos en el momento adecuado durante el desarrollo. La forma en que obtienen acceso a las regiones potenciadoras cuando están envueltas en proteínas que forman la estructura cromosómica es de gran interés para los científicos.
Rushlow y Zeitlinger encuentran que en el embrión de la mosca de la fruta, una proteína llamada Zelda es responsable de "abrir" las regiones potenciadoras para que otros factores reguladores puedan acceder y unirse a ellas, permitiendo así la activación de los genes asociados. Tambiénencuentran que las regiones potenciadoras parecen estar inherentemente "cerradas", es decir, les gusta estar envueltas en proteínas, más que otras regiones del genoma no potenciadoras, y Zelda aborda las regiones para abrirlas.
"Tiene sentido que los potenciadores estén cerrados intrínsecamente porque no desea que los genes del desarrollo se activen inadvertidamente", dice Rushlow, parte del Centro de Genética del Desarrollo de la NYU. "En cambio, es importante que estén estrictamente controlados para que estén activos".solo en el momento correcto y en el lugar correcto. De lo contrario, los tejidos y los órganos podrían terminar en el lugar incorrecto o no formarse en absoluto ".
"Sospechamos que cuanto más se cierren intrínsecamente estos potenciadores, mejor podrán ser regulados", dice Zeitlinger, quien también es profesor asistente en el Centro Médico de la Universidad de Kansas. "Puede ser contradictorio, pero el recinto cerrado permiteZelda abrirá estas regiones potenciadoras lo suficiente para que entren otros factores más específicos de tejido sin arriesgar que los potenciadores se activen en el momento o lugar incorrectos ".
Los hallazgos, señalan los investigadores, apuntan a un papel recién descubierto y vital para esta proteína.
"Nuestros resultados demuestran la importancia de un mecanismo que explora los potenciadores en todo el genoma para prepararlos para su posterior activación por factores específicos del tejido", dice Rushlow.
"Zelda permite el acceso a muchos factores diferentes, lo que les ayuda a establecer los diferentes tejidos del embrión, por ejemplo, los músculos y los nervios".
La investigación demostró que cuando Zelda estaba ausente, la unión de otros factores, como la proteína dorsal, que es importante para el patrón dorsal-ventral vientre posterior del cuerpo de la mosca, se redujo en gran medida en los potenciadores objetivo, y en su lugarredistribuido a otras regiones del genoma que son inherentemente abiertas.
Los investigadores usaron Drosophila o moscas de la fruta, para investigar estas redes reguladoras. La mosca de la fruta tiene la ventaja de ser un sistema de modelo genético manejable con un tiempo de desarrollo rápido, y muchos de los procesos genéticos identificados en las moscas se conservan en humanos. Además, la mosca pioneraLa investigación ha llevado a muchos de los descubrimientos clave de los mecanismos moleculares que subyacen a los procesos de desarrollo en animales complejos.
El estudio reunió a Rushlow, quien descubrió a Zelda y es un experto en redes de regulación genética en desarrollo, y Zeitlinger, un experto en genómica y biología de sistemas cuyo laboratorio se enfoca en cómo los mecanismos transcripcionales regulan la actividad del genoma.
"Quería trabajar con Julia, y esta fue una oportunidad maravillosa para combinar nuestras áreas complementarias de experiencia de una manera verdaderamente sinérgica", dice Rushlow. "Nuestra colaboración es un maravilloso ejemplo de cómo se puede ver un problemadesde diferentes perspectivas, una visión de sistemas y una visión individualista de reguladores únicos, y dan como resultado descubrimientos novedosos y significativos ".
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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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