Desarrollo de un sistema de detección para analizar mecanismos de silenciamiento génico

Abstract

El término epigenética se define como "los cambios heredables en la expresión génica que ocurren sin una alteración en la secuencia de nucleótidos del DNA". Entre otras funciones, los mecanismos epigenéticos asignan un papel crucial a la organización de la cromatina en el establecimiento de patrones específicos de expresión génica. Entre las diferentes marcas epigenéticas se incluyen la metilación del DNA, que se asocia con silenciamiento génico, y las modificaciones post-traduccionales de las histonas, que producen estados de activación o de represión. Uno de los objetivos de este trabajo ha sido determinar si la metilación de un DNA ectópico causa su silenciamiento génico en células humanas. Para ello, se ha llevado a cabo una metilación in vitro del gen reportero EGFP y ha sido transfectado en células HEK293, utilizando como control el correspondiente gen nativo sin metilar. A continuación, se analizó la capacidad de reactivación génica mediante el uso de modificadores epigenéticos tales como el 5-Aza-2’-desoxicitidina (5-Aza-dC), que inhibe la acción de la DNA-metiltransferasa DNMT1, y la Tricostatina A (TSA), un compuesto que inhibe la acción de las histonas deacetilasas. Los resultados de este trabajo indican que la metilación del gen ectópico promueve el silenciamiento génico y éste se incrementa en función del tiempo. Esta observación sugiere que la represión podría estar sucediendo mediante un mecanismo indirecto de silenciamiento en el que participan proteínas con afinidad por DNA metilado responsables de reclutar represores de la transcripción y/o factores remodeladores de la cromatina. Tras el tratamiento con TSA, se ha observado una reactivación del gen metilado sugiriendo que el plásmido ectópico una vez introducido en la célula se podría reorganizar dando lugar a una estructura de tipo nucleosómico. Por último, el tratamiento con 5-Aza-dC produce una reactivación indirecta del gen debido probablemente a la activación de nuevas vías de señalización celular.