Superpotenciador modular que controla el desarrollo de la retina
St. La científica de Jude, Jackie Norrie, PhD, y la estudiante de posgrado de St. Jude, Victoria Honnell, formaron parte de un equipo que identificó distintas funciones para las regiones de un súper potenciador que controla la expresión génica durante la formación de la retina. Crédito: St. Jude Children’s Research Hospital
Los potenciadores son regiones del ADN que no codifican proteínas, pero controlan cómo se expresan los genes. Los superpotenciadores son grupos de potenciadores que juntos regulan genes con funciones importantes en la identidad celular. Los científicos del St. Jude Children’s Research Hospital estudiaron el superpotenciador Vsx2 y su función en el desarrollo de la retina. Su evaluación mostró que el súper potenciador tiene cuatro regiones distintas con diferentes funciones. Este superpotenciador modular proporciona una forma de estudiar la expresión génica durante el desarrollo. Un artículo sobre el trabajo fue publicado hoy en Nature Communications.
La expresión génica es importante durante el desarrollo, ya que las células establecen su identidad y se convierten en varios tipos de células con distintas funciones. El factor de transcripción Vsx2 es esencial para el correcto desarrollo de los ojos. Se expresa en las células progenitoras de la retina y se encuentra en las neuronas bipolares establecidas y la glía de Muller.
Durante décadas, los investigadores estudiaron Vsx2 para comprender cómo afecta el desarrollo. La función del gen generalmente se estudia eliminando (eliminando) el gen y observando qué cambios. Sin embargo, cuando se noquea a Vsx2, el ojo no se forma. Los investigadores no pueden estudiar algo que no se forma, por lo que necesitaban la capacidad de ajustar la expresión de Vsx2 en diferentes momentos durante la formación de la retina.
«En el desarrollo del cerebro, los factores de transcripción importantes, como Vsx2 y muchos otros, a menudo se expresan en diferentes partes del cerebro en desarrollo en diferentes momentos, pero de una manera orquestada con precisión», dijo el autor correspondiente Michael Dyer, Ph.D., presidente del Departamento de Neurobiología del Desarrollo de St. Jude e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. «Queríamos comprender mejor cómo se controla esta complicada danza de expresión en la que el gen se activa en un momento en un tipo de célula, luego se desactiva en otro y luego se activa completamente en una región diferente».
Probando el primer superpotenciador modular
Un superpotenciador de Vsx2 controla el complejo y dinámico patrón de expresión involucrado en el desarrollo de la retina.
«Mientras miles de superpotenciadores han sido identificados computacionalmente, muy pocos han sido probados funcionalmente», dijo la primera autora Victoria Honnell, estudiante de la Escuela de Graduados de Ciencias Biomédicas de St. Jude. «Nuestras pruebas funcionales del superpotenciador Vsx2 mostraron regiones distintas».
«Lo llamamos superpotenciador modular», dijo Honnell. «Una parte de este superpotenciador desempeña un papel en el desarrollo temprano de la retina, y luego otra parte es importante para la génesis de células bipolares en el desarrollo posterior».
Los científicos encontraron cuatro regiones distintas en el superpotenciador Vsx2 . Tres de estas regiones estaban involucradas en el desarrollo de la retina. Esta es la primera vez que los investigadores han demostrado funciones independientes de distintas regiones dentro de un superpotenciador.
Un modelo para estudios futuros
El estudio de los superpotenciadores modulares proporciona más claridad con respecto a los efectos funcionales de la expresión génica que los enfoques genómicos tradicionales como la inactivación del gen. Los superpotenciadores modulares permiten a los científicos alterar la expresión de factores de transcripción individuales en tipos de células particulares en etapas específicas de desarrollo. Por lo tanto, el concepto de superpotenciador modular puede servir como modelo para estudiar los complejos patrones de expresión génica que se producen durante el desarrollo del cerebro.
«Cuando pueda comprender por completo cómo funciona uno de estos superpotenciadores modulares, sabrá puede ir globalmente a todos los súper potenciadores con un marco para comprenderlos de manera más amplia», dijo Dyer. «Imagina un reloj que desarmas para descubrir qué piezas van a dónde y qué hacen. Si desarmas un reloj totalmente diferente, ya tendrás un buen plan para qué piezas van a dónde en función del primero».
Otros autores del estudio incluyen a Jackie Norrie, Anand Patel, Cody Ramirez, Jiakun Zhang, Yu-Hsuan Lai y Shibiao Wan, todos de St. Jude.
Explore más
Los investigadores van más allá de la secuenciación y crean un genoma tridimensional Más información: Identificación de un superpotenciador modular en el desarrollo de la retina murina, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27924-y Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por St. Jude Children’s Research Hospital Cita: Superpotenciador modular que controla la retina development (2022, 11 de enero) obtenido el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-modular-super-enhancer-retinal.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.