Edición de la metilación del ADN en el genoma de los mamíferos

Área de la Ciencia:

• La epigenética y la biología molecular
• Regulación genética
• Ingeniería genómica

Sus antecedentes:

• La metilación del ADN de los mamíferos es un mecanismo epigenético crucial que regula la expresión génica.
• Investigar el impacto funcional de sitios específicos de metilación del ADN presenta desafíos significativos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un sistema de edición de metilación de ADN dirigido.
• Demostrar la capacidad de alterar con precisión los patrones de metilación del ADN y sus efectos posteriores en la expresión génica.

Principales métodos:

• Fusión de Cas9 catalíticamente inactivo (dCas9) con las enzimas Tet1 o Dnmt3a.
• Orientación de dCas9-Tet1 o dCas9-Dnmt3a hacia localizaciones genómicas específicas, incluidos promotores y potenciadores.
• Evaluar cambios en la metilación del ADN, la expresión génica y la unión a las proteínas en respuesta a la edición dirigida.

Principales resultados:

• La administración dirigida de dCas9-Tet1 o dCas9-Dnmt3a permitió una desmetilación o metilación precisa del ADN, respectivamente.
• dCas9-Tet1 medió la expresión de BDNF en las neuronas y la activación de MyoD para la reprogramación celular.
• dCas9-Dnmt3a alteró la expresión génica al interferir con la unión a CTCF y el bucle de ADN.

Conclusiones:

• Los sistemas de fusión dCas9 proporcionan una poderosa plataforma para la edición de la metilación del ADN dirigida.
• Estas herramientas facilitan los estudios funcionales de la regulación epigenética en diversos contextos biológicos, incluidos los modelos de ratón in vivo.