Durante el desarrollo embrionario temprano, uno de los dos cromosomas X en las hembras de los mamíferos se inactiva aleatoriamente, un proceso conocido como inactivación del X. Esto asegura que hombres y mujeres tengan la misma dosis de genes ligados al cromosoma X. La inactivación de X es un proceso complejo que implica múltiples pasos, incluido el recubrimiento del cromosoma X inactivo con una nube de moléculas de ARN conocida como transcripción específica de X inactivo (XIST).
"XIST es un actor clave en la inactivación de X, pero sigue siendo difícil de alcanzar cómo se propaga a lo largo del cromosoma para silenciar genes", dijo la profesora Ana Pombo, quien dirigió la investigación. "Utilizamos una combinación de simulaciones de supercomputación y datos experimentales para investigar los mecanismos subyacentes a la propagación de XIST y al plegamiento de los cromosomas durante la inactivación de X".
Los investigadores utilizaron supercomputadoras para simular las interacciones entre XIST y el ADN del cromosoma X. Sus simulaciones revelaron que XIST se propaga a lo largo del cromosoma formando bucles que acercan regiones distantes del ADN. Este proceso de bucle ayuda a silenciar genes impidiendo que se transcriban en ARN.
Los investigadores también descubrieron que la propagación de XIST se ve facilitada por el plegamiento tridimensional del cromosoma X. El cromosoma X forma una estructura compacta que permite a XIST llegar rápida y eficientemente a todas las regiones del cromosoma.
"Nuestros hallazgos proporcionan una nueva comprensión de cómo el cromosoma X se pliega y desactiva durante el desarrollo", dijo Pombo. "Esto podría tener implicaciones para comprender los mecanismos subyacentes a los trastornos genéticos ligados al cromosoma X, como el síndrome de Rett y el síndrome del X frágil, que son causados por mutaciones en genes ubicados en el cromosoma X".
Los investigadores planean continuar sus investigaciones sobre la inactivación del cromosoma X y el plegamiento de cromosomas utilizando una combinación de simulaciones de supercomputadoras y enfoques experimentales. Esperan que su trabajo conduzca a nuevos conocimientos sobre los mecanismos que controlan la expresión genética durante el desarrollo y la enfermedad.
