Evolución recurrente de los factores de transcripción de los vertebrados por captura de la transposasa

Área de la Ciencia:

• La genética evolutiva
• Biología molecular
• La genómica

Sus antecedentes:

• Las nuevas funciones celulares y arquitecturas de proteínas pueden surgir de la mezcla de exones.
• Los transposones de ADN son elementos genéticos móviles que pueden contribuir a la evolución del genoma.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de los transposones de ADN en el suministro de material genético para el baraje de exones.
• Identificar las instancias de captura del dominio de la transposasa y la formación de proteínas de fusión.
• Caracterizar la función de las nuevas proteínas de fusión, en particular los complejos KRAB-transposasa.

Principales métodos:

• Análisis genómico comparativo a través de la evolución de los tetrápodos.
• Identificación y caracterización de las fusiones del dominio de la transposasa, centrándose en eventos de empalme alternativos.
• Ensayos funcionales para determinar la actividad reguladora génica de las proteínas de fusión identificadas.

Principales resultados:

• Los transposones de ADN han suministrado material genético recurrente para el baraje de exones, lo que ha llevado a al menos 94 formaciones de proteínas de fusión independientes en tetrápodos durante ~ 350 millones de años.
• Los dominios de unión al ADN de la transposasa se fusionan con frecuencia con los dominios reguladores del huésped, en particular el dominio de la caja asociada a Krüppel (KRAB).
• Se identificaron cuatro proteínas de fusión KRAB-transposasa distintas, cada una capaz de represión genética específica de la secuencia.
• La proteína de fusión KRABINER específica del murciélago demuestra una unión a lo largo de todo el genoma a los transposones objetivo y regula los genes asociados y los elementos cis-reguladores.

Conclusiones:

• Los transposones de ADN sirven como una fuente significativa para la evolución de nuevos genes codificadores de proteínas a través del baraje de exones.
• La aparición repetida de proteínas de fusión KRAB-transposasa destaca su importancia en la evolución de la regulación génica.
• El ejemplo de KRABINER ilustra cómo un nuevo factor de transcripción y sus sitios de unión pueden surgir de eventos de fusión de genes mediados por transposones.