Establecimiento y mantenimiento de estados alternativos de cromatina en el locus de un gen multicopiado

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• La epigenética es la epigenética.
• Biología de la cromatina Biología de la cromatina

Sus antecedentes:

• Los genomas eucariotas contienen más de 100 copias de genes de ARN ribosomal (ARNr), que existen en estados de cromatina abierta transcripcionalmente activa o cromatina cerrada inactiva.
• Los genes de ARNr abiertos son cruciales para la biogénesis del ribosoma, mientras que los estados cerrados preservan la integridad genómica.
• La regulación dinámica de estos estados de cromatina es esencial para la función celular y la proliferación.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los mecanismos moleculares que equilibran los estados abiertos y cerrados de la cromatina en los genes de ARNr en la levadura proliferante.
• Aclarar los roles de la transcripción y la replicación en el establecimiento y mantenimiento de la cromatina del gen de ARNr.
• Comprender la función de la proteína de la caja HMG Hmo1 en la regulación del gen del ARNr.

Principales métodos:

• Análisis de los estados de cromatina en las células de levadura utilizando técnicas para evaluar el posicionamiento y la ocupación de los nucleosomas.
• Investigando la interacción entre la transcripción de la ARN polimerasa I (Pol I) y la replicación del ADN.
• Estudiar la unión de Hmo1 a los genes de ARNr y su efecto en la estructura de la cromatina.

Principales resultados:

• Un equilibrio dinámico entre la eliminación del nucleosoma dependiente de la transcripción y el ensamblaje del nucleosoma dependiente de la replicación gobierna los estados de la cromatina del gen rRNA.
• La transcripción de la ARN polimerasa I (Pol I) es esencial para reclutar la proteína caja HMG Hmo1 para abrir genes de ARNr.
• Hmo1 contrarresta la deposición de nucleosomas independiente de la replicación, manteniendo el estado de cromatina abierta fuera de la fase S.

Conclusiones:

• El equilibrio de los estados de cromatina del gen rRNA se establece a través de fuerzas opuestas de replicación y transcripción.
• Los estados de cromatina para los genes de ARNr se restablecen dinámicamente durante cada ciclo celular.
• Esta regulación dinámica asegura tanto la producción suficiente de ribosomas como el mantenimiento de la estabilidad genómica.