Un óvulo humano fertilizado se desarrolla en múltiples tejidos, órganos y alrededor de 200 tipos de células distintas. Cada tipo de célula tiene los mismos genes, pero se expresan de manera diferente durante el desarrollo y en las células maduras.
Comprender los mecanismos que activan o desactivan conjuntos de genes es una búsqueda fundamental en biología, y una que tiene importancia clínica en enfermedades como el cáncer, donde el control de genes no funciona.
El investigador Hengbin Wang, Ph.D. de la Universidad de Alabama en Birmingham y sus colegas han identificado uno de esos mecanismos. En un artículo publicado esta semana en Actas de la Academia Nacional de Ciencias Wang y sus colegas describen un papel clave para una proteína llamada RSF1 en el silenciamiento de genes. Además de los detalles de la biología molecular, los investigadores también mostraron que la interrupción de la expresión de RSF1 en los embriones de las ranas africanas causó graves defectos de desarrollo en los renacuajos.a través de una desregulación de la especificación del destino de las células mesodérmicas.
RSF1 actúa sobre la cromatina, la estructura organizada del cromosoma donde el ADN de 6 pies de largo de cada célula humana está altamente condensado al envolver los carretes de proteínas histonas. Sin embargo, la cromatina no es estática; es altamente dinámica y cambiaen su estructura para controlar diferentes procesos fisiológicos.
Uno de los factores que contribuyen a la fluidez de la cromatina son las modificaciones de las proteínas de la histona producidas mediante la adición o eliminación de grupos químicos a las colas de las histonas. Las histonas pueden modificarse mediante acetilación, fosforilación, metilación, ubiquitinación o ribosilación de ADP.
En su trabajo actual, Wang, profesor asociado de bioquímica y genética molecular en la Facultad de Medicina de la UAB, se centró en la adición de ubiquitina a la subunidad de histona H2A. Esta modificación frecuente está relacionada con el silenciamiento génico y la eliminación de ubiquitina deEl H2A conduce a la activación del gen. Wang y sus colegas descubrieron que RSF1 media la función silenciadora de genes del H2A ubiquitinado.
Descubrieron que RSF1, que significa factor de remodelación y espaciamiento 1, una subunidad del complejo RSF, es una proteína de unión a H2A ubiquitinada que lee el H2A ubiquitinado a través de un dominio de unión a H2A ubiquitinado previamente no caracterizado y obligatorio.
En las células humanas y de ratón, se encontró que los genes regulados por RSF1 se superponen significativamente con los controlados por parte de un complejo que ubiquitina H2A. La eliminación de RSF1 en las células reprimió los genes regulados por RSF1, y esto fue acompañado por cambios en ubiquitinated-Organización de cromatina H2A y liberación del ligador histona H1.
En el documento, Wang y sus colegas propusieron un modelo para la acción de RSF1 en el silenciamiento génico.
"RSF1 se une a los nucleosomas de H2A ubiquitinados para establecer y mantener el patrón de nucleosomas de H2A ubiquitinado estable en las regiones promotoras", escribieron.activación del gen diana. Cuando se desactiva RSF1, los patrones de nucleosoma de H2A ubiquitinada se alteran y los nucleosomas se vuelven menos estables, a pesar de la presencia de H2A ubiquitinada. Estos nucleosomas de H2A ubiquitinada se someten a remodelación de cromatina para la activación del gen ".
Wang dice que el conocimiento del sitio de unión a H2A ubiquitinado puede ayudar en el descubrimiento de otras proteínas de unión a histona ubiquitinadas.
autores correspondientes de la PNAS documento, "Papel del factor 1 de remodelación y espaciamiento en el silenciamiento génico mediado por la ubiquitinación de histona H2A", son Wang; Chenbei Chang, Departamento de Biología Celular, del Desarrollo e Integrativa de la UAB; Jianjun Luo, Instituto de Biofísica, Academia de Ciencias de China, Beijing, y Louise T. Chow, Departamento de Bioquímica y Genética Molecular de la UAB. En la UAB, Chow ocupa la Cátedra Anderson de Educación Médica, Investigación y Atención al Paciente en la Facultad de Medicina.
Los coautores son Zhuo Zhang, Amanda E. Jones, Matthew B. Renfrow, Marina N. Vassylyeva, Dmitry G. Vassylyev, Keith E. Giles y Yue Gu, Departamento de Bioquímica y Genética Molecular de la UAB; Wei Wu y Yue Kang, Instituto de Biofísica, Academia de Ciencias de China, Beijing; Jinman Kim y Woojin An, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad del Sur de California; Xiaobao Bi y Chuan-Fa Liu, Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur; Ivan K. Popov, Departamento de la UABde Biología Celular, de Desarrollo e Integrativa; Dongquan Chen, División de Medicina Preventiva de la UAB y el Centro Integral de Cáncer de la UAB; Ashwath Kumar y Yuhong Fan, Escuela de Ciencias Biológicas, Instituto de Tecnología de Georgia; y Yufeng Tong, Universidad de Toronto, Toronto, Canadá.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Original escrito por Jeff Hansen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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