Actividad dependiente de la secuencia y compartimentación del ADN extraño en un núcleo eucariótico

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genómica
• La epigenética

Sus antecedentes:

• El plegamiento de la cromatina eucariota está orquestado por complejos de proteínas asociadas al ADN que coevolucionan con las secuencias genómicas.
• La interacción entre la secuencia de ADN y la carga / actividad del componente de la cromatina en ausencia de coevolución sigue siendo en gran medida inexplorada.

Objetivo del estudio:

• Investigar la relación entre la secuencia de ADN y la carga y actividad espontáneas de los componentes de la cromatina.
• Determinar si los arquetipos de cromatina distintos pueden formarse independientemente de la formación y la coevolución de la heterocromatina.
• Explorar el potencial para la predicción basada en la secuencia de la organización de la cromatina y la compartimentación nuclear.

Principales métodos:

• Integración de genomas bacterianos en *Saccharomyces cerevisiae* para estudiar la formación de cromatina en un contexto evolutivo divergente.
• Análisis de la carga y actividad de los nucleosomas, la cohesión y la maquinaria de transcripción en las secuencias de ADN exógeno.
• Aplicación de redes neuronales entrenadas en genomas nativos para predecir arquetipos de cromatina.

Principales resultados:

• Los nucleosomas, las cohesinas y la maquinaria de transcripción forman espontáneamente dos arquetipos de cromatina distintos (transcrito y silencioso) en el ADN bacteriano integrado en la levadura.
• Estos arquetipos dependen de la composición de la secuencia y se forman independientemente de la heterocromatina.
• Los dos arquetipos no se mezclan dentro del núcleo, estableciendo la compartimentación nuclear bipartita.
• Los arquetipos de cromatina en las secuencias exógenas eucariotas también dependen de la composición de la secuencia y pueden predecirse mediante redes neuronales.

Conclusiones:

• La composición de la secuencia de ADN es un determinante primario del plegamiento y la organización de la cromatina, capaz de establecer compartimentos funcionales distintos.
• La formación de arquetipos de cromatina transcritos y silenciosos es independiente de la coevolución evolutiva y la heterocromatina.
• Los modelos de predicción basados en secuencias pueden anticipar la organización de la cromatina y la compartimentación nuclear, ofreciendo información sobre la arquitectura del genoma.