La unión de la cromatina regula el comportamiento de fase y la morfología de los condensados formados por dominios...

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La biofísica
• Biología celular

Sus antecedentes:

• Los factores de transcripción (TF) poseen regiones intrínsecamente desordenadas (IDR) y forman condensados biomoleculares nucleares.
• Los TF funcionan como copolímeros de bloqueo, con los IDR que median las interacciones con las proteínas y los dominios de unión al ADN (DBD) que interactúan con la cromatina.
• Los condensados de TF in vitro son esféricos y de escala micrométrica, en contraste con los condensados in vivo que son nanoesféricos, asféricos y exhiben dinámicas distintas.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo las interacciones TF-cromatina modulan el comportamiento de fase de los condensados de transcripción en células vivas.
• Explorar el papel de las arquitecturas IDR-DBD sintonizables en la regulación de la morfología y la dinámica de los condensados.
• Aclarar los mecanismos subyacentes al comportamiento distinto in vivo de los condensados de TF en comparación con los modelos in vitro.

Principales métodos:

• Proteínas de fusión de ingeniería que combinan el dominio parecido a priones SS18 (PLD) con el dominio de unión al ADN FOXA1 (DBD).
• Sobreexpresión de las proteínas de fusión en las células para observar la formación y localización de condensados.
• Interrupción de las interacciones dominio-cromatina de unión al ADN para evaluar su impacto en las propiedades del condensado.
• Emplear simulaciones de grano grueso para modelar el comportamiento y las interacciones del condensado TF.

Principales resultados:

• La fusión de SS18 PLD con FOXA1 DBD causó que los condensados se re-localizaran a la cromatina, adoptando formas asféricas y exhibiendo humedad de cromatina.
• La interrupción de la unión a la cromatina DBD desplazó la morfología del condensado hacia estados mixtos o esféricos.
• Se identificó la afinidad de la cromatina como un regulador clave del engrosamiento del condensado y la organización espacial.
• Las simulaciones confirmaron un equilibrio entre las interacciones PLD-PLD y DBD-ADN que rigen la estructura y la dinámica del condensado.

Conclusiones:

• Las interacciones TF-cromatina son determinantes críticos del comportamiento del condensado de transcripción in vivo.
• La interacción entre las interacciones mediadas por IDR y la unión a la cromatina DBD dicta la morfología y la dinámica del condensado.
• Las construcciones de TF diseñadas proporcionan información sobre la regulación de la organización del condensado nuclear.