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    Las isoformas de la proteína HP1 regulan la organización y estructura de la heterocromatina.

    Àlex Vaquero, Jessica González, Helena Raurell y Laia Bosch. Crédito:IDIBELL

    Investigadores del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigaciones Biomédicas de Bellvitge (IDIBELL), dirigido por el Dr. Àlex Vaquero, han dilucidado el papel de las proteínas HP1 en relación con la estructura de la cromatina y la estabilidad del genoma, distinguiendo diferentes funciones en función de la presencia de diferentes variantes de esta proteína. La obra, publicado en Informes de celda , se llevó a cabo en colaboración con otros grupos de investigación de Europa y Estados Unidos.

    El material genético se organiza dentro del núcleo celular como cromatina, una estructura que consta principalmente de moléculas de ADN asociadas con histonas y otras proteínas. La cromatina se encuentra en dos estados claramente diferenciables cuando la célula no se está dividiendo:eucromatina (menos condensada) y heterocromatina (más condensada). La proteína heterocromatina 1 (HP1) es un componente estructural de la heterocromatina que existe en tres variantes o isoformas diferentes:HP1α, HP1β y HP1γ. Gran parte de la actividad de estas isoformas parece ser redundante.

    En un trabajo anterior publicado a principios de año por la revista Epigenética , El equipo del Dr. Vaquero demostró que, contrariamente a la creencia anterior, en condiciones de estrés oxidativo como el que implican enfermedades como el cáncer, Parkinson y Alzheimer así como en el envejecimiento, las tres variantes de HP1 juegan diferentes roles manteniendo la estabilidad y estableciendo diferentes niveles de compactación de cromatina. Específicamente, las tres isoformas establecen relaciones funcionales diferenciales con la metiltransferasa Suv39h1, una enzima clave en el control del genoma epigenético.

    En este nuevo estudio publicado en Informes de celda , los investigadores estudiaron el papel regulador de HP1α, HP1β y HP1γ en relación con la heterocromatina pericéntrica, que delimita el área del centrómero o punto de unión entre las cromátidas hermanas en un cromosoma. Estas regiones juegan un papel estructural clave en el genoma, y su alteración se asocia con inestabilidad genómica, aberraciones cromosómicas y enfermedades humanas como el cáncer. En una serie de experimentos con fibroblastos embrionarios de ratón (MEF), los investigadores muestran que la pérdida específica de HP1α conduce a una mayor presencia de las marcas epigenéticas H4K20me3 y H3K27me3, directamente relacionado con la hipercompactación de la cromatina; por otra parte, la pérdida de HP1β conduce a un aumento de CTCF en el área de estudio, un factor de transcripción clave en la regulación de la arquitectura de la cromatina.

    Por lo tanto, en función de la interacción secundaria que generan con otras proteínas y enzimas, diferentes proteínas HP1 podrían desempeñar un papel diferencial en la organización de los dominios de cromatina. El Dr. Vaquero dice:"HP1α mantendría, junto con CTCF, la estructura interna de la heterocromatina periférica controlando la distribución de H4K20me3 y H3K27me3. Este hallazgo amplía nuestro conocimiento actual de la organización del genoma proporcionando una nueva perspectiva sobre el papel de las isoformas de HP1 y su relación funcional con la estructura y estabilidad de la heterocromatina ". Teniendo en cuenta que las alteraciones en la heterocromatina pericéntrica se han relacionado con defectos en el ciclo celular , Daño en el ADN, aberraciones cromosómicas, muerte celular, cáncer y envejecimiento, Ambos estudios de investigación básica podrían potencialmente abrir el camino hacia una mejor comprensión de estos procesos vinculados a numerosas enfermedades.


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