La posición nuclear y la producción local de acetil-CoA regulan el estado de la cromatina

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La epigenética
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• La acetilación de histonas es un mecanismo epigenético clave que regula la expresión génica, las funciones celulares y el destino celular.
• La comprensión de los patrones espaciales de la acetilación de histonas en los tejidos en desarrollo es crucial para descifrar los procesos de desarrollo.

Objetivo del estudio:

• Investigar la distribución espacial y los mecanismos reguladores de la acetilación de histonas en el epitelio del disco de las alas de Drosophila.
• Identificar las vías metabólicas y las características celulares asociadas con los patrones específicos de acetilación de histonas.

Principales métodos:

• Análisis de las marcas de acetilación de histonas (H3K18ac, H4K8ac, acetilación total de lisina) en los discos de las alas de Drosophila.
• Seguimiento de la posición nuclear dentro de las capas epiteliales.
• Medición de los niveles de acetil-CoA sintasa y de la oxidación β de los ácidos grasos.
• Inhibición de la β-oxidación de los ácidos grasos y evaluación de su impacto en la acetilación de las histonas y la expresión génica.

Principales resultados:

• Se observaron niveles aumentados de H3K18ac, H4K8ac y acetilación total de lisina en el borde exterior del disco del ala de Drosophila.
• Los niveles de acetilación de histonas, particularmente H3K18ac, se correlacionan con la posición nuclear, siendo más altos en los núcleos asociados a la superficie.
• Los núcleos superficiales mostraron una actividad elevada de la acetil-CoA sintasa, lo que sugiere un papel en el suministro de acetil-CoA para la acetilización de histonas.
• La β-oxidación de ácidos grasos fue identificada como la fuente primaria de carbono para la acetilación de histonas en el borde, y su inhibición redujo los niveles de H3K18ac cerca de los genes de desarrollo.

Conclusiones:

• Un patrón distinto de acetilación de histonas marca el borde exterior del disco del ala de Drosophila, influenciado por la posición nuclear y la actividad metabólica.
• La posición nuclear y las vías metabólicas, específicamente la β-oxidación de los ácidos grasos, juegan un papel crítico en la regulación de la acetilación de las histonas y, posteriormente, de la expresión génica durante el desarrollo.
• Este estudio revela una firma física y metabólica en los tejidos epiteliales que impacta la expresión génica durante el desarrollo.