En las células masculinas de la mosca de la fruta Drosophila, el cromosoma X es dos veces más activo que en las células femeninas. Los investigadores de LMU Munich han descubierto cómo la enzima responsable reconoce el cromosoma.
En muchas especies, los cromosomas sexuales están distribuidos de manera desigual: tanto en humanos como en el organismo modelo, las células masculinas Drosophila melanogaster solo poseen un cromosoma X, a diferencia de las células femeninas, que contienen dos X. Las moscas de la fruta masculinas compensan esta deficienciaal duplicar la actividad de su único cromosoma X. Este proceso vital está controlado por el complejo enzimático conocido como DCC complejo de compensación de dosis. "Cómo este regulador distingue el cromosoma X de todos los otros cromosomas ha permanecido sin resolver durante mucho tiempo".dice el biólogo de la LMU, el profesor Peter Becker, del Centro Biomédico BMC de la LMU. El equipo de Becker ha informado sobre un importante avance conceptual y metodológico: los investigadores demuestran que los detalles finos de la forma del ADN juegan un papel clave en el proceso.Además, también han identificado la parte del complejo enzimático que se une al cromosoma X. Las ideas obtenidas de Drosophila no solo son importantes para comprenderng la regulación de genes en las moscas, pero también ilustra mecanismos fundamentales que afectan a todas las formas de vida de manera similar.Los científicos han informado sus resultados en la revista Naturaleza .
Hasta la fecha se conocen unos 300 sitios de unión para el complejo enzimático DCC al cromosoma X. A partir de sus secuencias de ADN, los investigadores han calculado la secuencia de reconocimiento conocida como secuencia de consenso, en la que cada posición está ocupada por la construcción particular de ADNbloque, que ocurre con mayor frecuencia en comparación con todos los sitios de unión ". El problema es que la firma de secuencia de consenso que se puede identificar de manera sólida en la mayoría de los sitios de unión de DCC también está presente miles de veces en todos los demás cromosomas", afirma Becker.Por esta razón, previamente no hemos podido predecir si una secuencia de ADN en particular es realmente un sitio de unión a DCC funcional o no ".
Una nueva estrategia que Becker describe como 'análisis bioquímico de todo el genoma' ahora ha dado un gran paso adelante. Los investigadores pudieron demostrar que un componente específico del regulador DCC, la proteína MSL2, es suficiente para unirse de manera confiablela secuencia consenso. Además, la proteína MSL2 posee dos dominios de unión al ADN, uno de los cuales se une a una secuencia de ADN, que extiende la secuencia consenso previamente conocida ". Llamamos a esta nueva firma 'PionX', porque resulta que estas unioneslos sitios representan los primeros puntos de contacto DCC con el cromosoma X. Sin embargo, hay unas 2.700 secuencias en el genoma de la mosca que se parecen mucho a la firma PionX, de las cuales solo 57 funcionan como sitios de unión genuinos de MSL2 ", relata Becker
"El avance decisivo fue logrado por los bioinformáticos de BMC, en primer lugar Tobias Straub, quienes calcularon cómo la secuencia de los pares de bases afectó a la intrincada estructura del ADN", afirma Becker. Los investigadores identificaronuna forma particular compartida por las secuencias de PionX que preferiblemente es reconocida por la proteína MSL2. Esta estructura hace la diferencia vital: distingue los sitios de unión en el cromosoma X de todos los demás, permitiendo una interacción selectiva y regulación por el complejo de compensación de dosis "."El trabajo ha avanzado decisivamente en la comprensión de la regulación de todo el cromosoma durante el proceso de compensación de la dosis del cromosoma X", afirma Becker. "Sin embargo, nuestro progreso actual solo explica parte del reconocimiento cromosómico X in vivo y todavía tenemos que mejorar nuestra capacidad para distinguircorregir los sitios de unión de DCC a partir de sitios 'falsos positivos' y falsos negativos 'identificados por nuestro algoritmo ". En el futuro, los investigadores entienden a refinar aún más la estrategia de análisis bioquímico de todo el genoma, a fin de comprender mejor el reconocimiento del cromosoma X por el DCC.
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Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen LMU . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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