Expresiones génicas relacionadas con cambios en el ADN debido al envejecimiento que se relacionan con islas CpG

FIG. 1. Expresión errónea del gen CGI y alteración de la arquitectura nuclear en riñones envejecidos. (A) Esquema que muestra la regulación génica de modo dual mediada por CGI. Solo los genes CGI forman heterocromatina asociada a la lámina, que se altera durante el envejecimiento (ver también fig. S1A). (B) Ejemplo de comparación de la expresión génica CGI+ y CGI en el riñón de un ratón joven (6 meses) y uno viejo (18 meses) de diversidad exogámica (DO) que muestra genes que están regulados dos veces hacia arriba/abajo. Las líneas punteadas indican una diferencia doble en la expresión. (C) Análisis del cambio de distribución y cambio de expresión neto para el ejemplo que se muestra en (B). Los genes se ordenaron por nivel de expresión. AUC, área bajo la curva. (D) Cambios en la expresión génica global en riñones de ratón 192 DO. Cada fila indica cada riñón; por lo tanto, los valores (cambio de distribución, cambio de expresión neto y porcentaje de cambio de expresión de genes) en la misma línea horizontal son del mismo tejido. Los riñones se ordenaron por cambio de distribución de todos los genes dentro de cada grupo de edad. Los riñones afectados (Af) y no afectados (Un) que reflejan distintas edades fisiológicas se determinaron con el cambio de distribución de todos los genes como se muestra en la parte inferior derecha. (E) Concentración de microalbúmina en orina de ratones DO con riñones afectados y no afectados. (F) Transferencia de Western de marcas de heterocromatina y proteínas en riñones de ratón DO. (G) Tinción de inmunofluorescencia de riñones de ratón DO para lamin B1 y marca de heterocromatina (H3K9me2/3). Las líneas punteadas blancas indican los límites de los túbulos renales. Las barras de error indican SD de tres repeticiones. *P < 0,05, **P < 0,01 y ***P < 0,001. Crédito: DOI: 10.1126/sciadv.abj9111

Un equipo de investigadores del Centro Davis de Biología Regenerativa y Medicina, el Laboratorio Biológico MDI, la Universidad de Texas en Austin y el Laboratorio Jackson ha encontrado evidencia de que las expresiones genéticas están relacionadas con los cambios en el ADN. durante el envejecimiento están relacionados con la falta de islas CpG (tramos largos de repeticiones de citosina-guanina). Su artículo se publica en Science Advances.

Uno de los grandes misterios de la ciencia es el envejecimiento biológico. Nadie sabe realmente por qué envejecen los organismos o los impulsores que están detrás de esto, y los científicos han estado tratando de resolver el misterio durante siglos. Se supone que hacerlo podría algún día evitar que el proceso se inicie o se detenga en un momento determinado. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han encontrado lo que creen que podría ser una pista, una posible explicación de por qué los genes que carecen de islas CpG comienzan a comportarse de manera destructiva.

Investigaciones anteriores han demostrado que a medida que las células envejecen, comienzan los problemas. Al surgir con cromatina, el material de las células se compone de: ADN, ARN y proteínas. Los investigadores se han preguntado si tales cambios contribuyeron al proceso de envejecimiento en general, o si solo fueron el resultado de este. Para averiguarlo, centraron sus esfuerzos en las islas CpG, que están presentes en aproximadamente el 60 por ciento de los promotores de los genes humanos; se conocen como genes CGI+; aquellos sin ellos, naturalmente, se denominan genes CGI-. Investigaciones anteriores han demostrado que los genes CGI- permanecen inactivos en una etapa temprana de la vida. Sin embargo, a medida que las personas envejecen, la lámina que las mantiene en su lugar se debilita, lo que les permite comenzar a expresar cosas como las citoquinas.

Al estudiar los genes CGI- en ratones, los investigadores encontraron que tendía a aumentar más (se produjo más expresión génica) a medida que los tejidos envejecían. Y también encontraron que los ratones con tal regulación al alza tenían tasas más altas de disfunción renal. Sugieren que esto es evidencia de una asociación entre la expresión incorrecta de los genes CGI y el envejecimiento. También descubrieron que cuando un receptor conocido como Lamin B, que une la heterocromatina a la envoltura nuclear, no funciona como debería, el resultado es una heterocromatina más suelta, lo que permite que los genes CGI se vuelvan más activos.

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Una red ancha de gusanos: los científicos crean una red de genes relacionados con la edad Más información: Jun-Yeong Lee et al, La expresión errónea de genes que carecen de islas CpG impulsa cambios degenerativos durante el envejecimiento , Avances científicos (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abj9111 Información de la revista: Science Advances

2021 Science X Network

Cita: Expresiones genéticas relacionadas con cambios en el ADN debido al envejecimiento relacionado con las islas CpG (22 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-gene-dna-due-aging-cpg.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.