El H3K27me3 materno controla la impresión independiente de la metilación del ADN

Área de la Ciencia:

• La epigenética
• La genómica
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• El esperma y los ovocitos de los mamíferos poseen perfiles epigenéticos distintos.
• Después de la fertilización, los epigenomas parentales están en gran medida igualados, excepto en las regiones de control de impresión.
• Los mecanismos de ecualización epigenética y escape de impresión siguen siendo poco conocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos epigenéticos que rigen la accesibilidad de la cromatina específica del alelo parental.
• Identificar nuevos mecanismos de impresión más allá de la metilación del ADN.
• Para entender cómo las regiones de control de impresión evitan la reprogramación.

Principales métodos:

• Perfilar los sitios hipersensibles de la DNasa I específicos para el alelo parental en embriones de cigotes y morulas de ratón.
• Análisis integrado del metiloma del ADN y de la inmunoprecipitación de la cromatina H3K27me3 seguido de secuenciación.
• Investigando el papel funcional de H3K27me3 en la impresión.

Principales resultados:

• Se identificaron 76 genes con sitios hipersensibles a la DNasa I específica del alelo paterno, sin metilación del ADN pero enriquecidos para el H3K27me3 materno.
• Estos genes se expresan paternalmente en los embriones preimplantados.
• La eliminación ectópica de H3K27me3 desencadena la expresión del alelo materno, lo que indica la función reguladora de H3K27me3.
• La impresión dependiente de H3K27me3 se pierde principalmente en los linajes embrionarios, pero se mantiene en al menos cinco genes en el linaje extraembrionario.

Conclusiones:

• El H3K27me3 materno actúa como un mecanismo de impresión independiente de la metilación del ADN.
• Este mecanismo es crucial para regular la expresión génica impresa, especialmente en los tejidos extraembrionarios.
• Se identificaron genes clave que mantienen la impresión en linajes extraembrionarios, independientemente de la metilación del ADN del ovocito.