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Potenciadores de genes y cómo encontrarlos

Publicado por Marlene

Los potenciadores son segmentos cortos de ADN que orquestan la expresión génica específica del tipo de célula al servir como plataformas de unión al factor de transcripción. Una característica fascinante pero desconcertante de los potenciadores es que a menudo están lejos de los genes objetivo. Por ejemplo, el potenciador ZRS está a casi 1 Mb de distancia de su gen objetivo Shh. Esto ha dificultado la anotación de potenciadores de genes. Por esta razón, el enfoque tradicional para encontrar potenciadores para un gen es encontrar segmentos de secuencia conservados en sus proximidades y probar si funcionan como potenciadores en cultivos celulares y / o animales transgénicos. Si lo hacen, se supone que regularían el gen endógeno en el contexto genómico. Aunque se ha utilizado ampliamente para caracterizar con éxito los potenciadores putativos de genes de interés, este enfoque tradicional tiene algunas deficiencias. Primero, uno tiene que tomar una decisión arbitraria sobre dónde y qué tan lejos buscar en el genoma segmentos de secuencia conservados. ¿Es suficiente el flujo ascendente de 100 Kb? ¿O tenemos que mirar hacia arriba y hacia abajo hasta 1 Mb? En segundo lugar, el enfoque tradicional solo supone una relación reguladora entre un gen y un potenciador basado en un criterio de distancia. Si están cerca el uno del otro, lo que nuevamente es una decisión arbitraria, se supone que el potenciador regularía el gen.

Se ha desarrollado una estrategia novedosa que mapea los potenciadores a los genes de manera basada en principios. Un artículo ilustra su poder al aplicarlo al gen Myrf que codifica un regulador maestro de oligodendrocitos (OLs). Un aspecto único de Myrf, en comparación con otros genes OLs cruciales, es que se expresa altamente en OLs diferenciadores, pero no en células precursoras de OLs, lo que indica que la expresión de Myrf marca el inicio de la diferenciación OLs.

Consistentemente, el análisis de la expresión génica de las lesiones de esclerosis múltiple indicó que los OLs estancados en su diferenciación son aquellos que no logran aumentar la expresión de Myrf. Por lo tanto, dilucidar cómo se activa la expresión de Myrf en los OLs tiene una gran promesa para revelar los eventos moleculares que subyacen a la diferenciación de OLs y desarrollar nuevas terapias de remielinización.

A pesar de ser un regulador maestro de oligodendrocitos, los potenciadores de oligodendrocitos que gobiernan la expresión de Myrf siguen siendo esquivos. Dado que los estudios de captura de conformación de cromatina han demostrado que un gen y su potenciador tienden a encontrarse en el mismo dominio de asociación topológica (TAD), se realizó una la delimitación del TAD de Myrf. Un mapa de genoma de potenciadores de oligodendrocitos putativos descubrió 6 potenciadores de oligodendrocitos putativos en el TAD de Myrf, reduciendo el espacio de búsqueda de potenciadores de Myrf de todo el genoma a 6 loci de una manera basada en principios. Los experimentos de edición de epigenomas revelaron que dos de ellos gobiernan la expresión de Myrf para el desarrollo de oligodendrocitos.

Esta nueva estrategia se puede aplicar a otros genes y tipos de células y se espera que acelere en gran medida nuestro esfuerzo para desentrañar las redes reguladoras transcripcionales de diversos tipos de células.

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