Dinámica de la asociación del factor de choque térmico con los loci genéticos nativos en las células vivas

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• Biología celular Biología celular.
• Genética La genética.

Sus antecedentes:

• Las imágenes de células vivas permiten la visualización de las actividades intranucleares, pero el estudio de la regulación génica específica es un desafío debido a las dificultades para resolver los loci de los genes individuales y detectar un bajo número de moléculas de proteínas.
• Comprender la dinámica de los factores de transcripción en los genes nativos es crucial para descifrar los mecanismos reguladores de los genes.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar una técnica de imagen de células vivas para el análisis en tiempo real de la dinámica de los factores de transcripción en genes nativos específicos en Drosophila.
• Investigar el reclutamiento, el intercambio y la estabilidad de unión del factor de choque térmico (HSF) en los loci del gen hsp70 después del choque térmico.

Principales métodos:

• Imágenes de microscopía multifotónica de núcleos de politeno en las glándulas salivales de Drosophila.
• Visualización en tiempo real de la ARN polimerasa II (Pol II) y el reclutamiento de HSF a la localización del gen hsp70 nativo.
• Recuperación de fluorescencia después del fotoblanqueamiento (FRAP) y espectroscopia de correlación de fluorescencia (FCS) para evaluar la dinámica de intercambio y la difusibilidad de HSF.

Principales resultados:

• Se visualizó con éxito el reclutamiento en tiempo real de Pol II a los loci del gen hsp70 nativos (87A y 87C) después de un choque térmico.
• Translocación observada de HSF desde el nucleoplasma a los loci cromosómicos tras el choque térmico.
• Se ha demostrado un intercambio rápido de HSF en los loci en condiciones de no choque térmico, en contraste con un intercambio muy lento después del choque térmico, sin cambios en la difusibilidad de HSF.

Conclusiones:

• El HSF activado se une de manera estable al ADN in vivo, y no se requiere la rotación del activador de transcripción para las rondas de transcripción de hsp70.
• Los activadores de la transcripción exhiben diversos comportamientos dinámicos en los loci objetivo en las células vivas.
• El método de microscopía multifotónica desarrollado es aplicable para estudiar la dinámica de varios factores involucrados en la transcripción y el procesamiento del ARN en los genes nativos.