Desmetilación activa del ADN: un mecanismo epigenético para la reactivación de genes silenciados

Abstract

Los mecanismos de control epigenético son esenciales para una regulación estable de los patrones de expresión génica y desempeñan un papel central en los ciclos de vida de animales y plantas. La metilación de la citosina en el carbono 5 del anillo de pirimidina (5-meC) es una marca epigenética estable, pero reversible, que promueve el silenciamiento génico transcripcional. Comprender cómo se regula el estado de metilación del genoma a nivel global o local requiere una definición de los procesos enzimáticos que metilan y desmetilan el ADN. Sin embargo, aunque las enzimas responsables del establecimiento y mantenimiento de la metilación de ADN han sido bien caracterizadas, los mecanismos de desmetilación no se conocen con exactitud. Nuestro grupo, junto con otros, ha obtenido datos genéticos y bioquímicos que sugieren que dos proteínas de Arabidopsis con dominio ADN glicosilasa (ROS1 y DME) actúan como ADN desmetilasas capaces de activar la expresión de genes previamente silenciados. Nuestros resultados previos indican que ROS1 y DME catalizan la liberación de 5-meC del ADN mediante un mecanismo ADN glicosilasa. Estos resultados sugieren que una de las funciones de ROS1 y DME es iniciar el borrado de 5-meC mediante un proceso de escisión de bases y proporcionan una importante evidencia bioquímica a favor de la existencia de una ruta de desmetilación activa en plantas. En la actualidad, nuestro grupo de investigación se concentra en caracterizar funcionalmente este novedoso mecanismo de control epigenético mediante una aproximación multidisciplinar que combina metodologías del campo de la bioquímica, la genética y la biofísica. Este estudio suministrará una información esencial para entender los mecanismos responsables de la reprogramación epigenética en el núcleo celular, con aplicaciones potenciales en biotecnología y biomedicina