Los elementos cis no codificantes conservados asociados con la hibernación modulan las adaptaciones metabólicas y...

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología evolutiva
• Investigación metabólica

Sus antecedentes:

• Los elementos cis-reguladores (CREs) son cruciales para la diversidad fenotípica, pero sus vínculos causales con la función no se comprenden completamente.
• Los CREs conservados asociados con la hibernación y la flexibilidad metabólica de los mamíferos ofrecen información sobre la adaptación evolutiva.

Objetivo del estudio:

• Esclarecer las funciones de los CREs conservados implicados en la evolución de la hibernación y la flexibilidad metabólica de los mamíferos.
• Investigar las relaciones causales entre las ECR y sus efectos posteriores en la expresión génica y los procesos metabólicos.

Principales métodos:

• Análisis genómicos para identificar dominios topológicamente asociados (TAD) con cambios convergentes en hibernación, centrándose en el locus de masa grasa y obesidad (Fto).
• Identificación de circuitos genéticos y CREs vinculados a la hibernación dentro de los TAD que forman contactos regulatorios con genes vecinos.
• Eliminación experimental de CREs individuales en ratones para evaluar su impacto en la expresión génica y los rasgos fisiológicos.

Principales resultados:

• Los TAD, incluido el locus Fto, mostraron enriquecimiento para cambios evolutivos convergentes en hibernadores.
• Se identificaron circuitos genéticos y CREs asociados con la hibernación y las respuestas metabólicas, formando contactos reguladores con genes adyacentes.
• La eliminación de CREs específicos en ratones condujo a alteraciones diferenciales en la expresión de Fto, Irx3 e Irx5, impactando los programas genéticos posteriores, el metabolismo, el torpor, la obesogénesis y la búsqueda de alimento.

Conclusiones:

• La evolución convergente en los hibernadores destaca los mecanismos genéticos funcionales del control metabólico.
• Un solo CRE puede codificar múltiples efectos regulatorios, influyendo en diversos procesos fisiológicos como el metabolismo, la hibernación y la obesidad.
• Este estudio proporciona un marco para comprender cómo las ERC contribuyen a la evolución fenotípica adaptativa.