Científicos del Centro Nacional de Biotecnología han analizado cómo la combinación de múltiples modificaciones las proteínas histonas permite mantener la información epigenética cuando las células se dividen, debido a que su modificación determina el grado de compactación del material genético y la expresión de sus genes.
Los investigadores han analizado cómo estas modificaciones interaccionan y se combinan entre sí para que la célula pueda realizar dos tareas aparentemente conflictivas: la regulación de la expresión de sus genes y la mitosis.
“Durante la división celular la mayoría de los genes no se expresan. Sin embargo deben estar listos para reactivarse inmediatamente en las nuevas células recién formadas. Para asegurar que todo el proceso ocurre correctamente, las histonas van sufriendo diferentes modificaciones a lo largo del ciclo celular”. Explica uno de los autores del estudio, Karel van Wely (investigador del CNB-CSIC).
Al combinar una modificación estable con una modificación dinámica permite a la célula llevar a cabo acciones distintas en los cromosomas, lo que lleva a la célula a ser capaz de mantener información epigenética en la transcripción, para que la información sea heredada convenientemente a la célula hija.
En este estudio en concreto han estudiado han analizado tres modificaciones en aminoácidos de la llamada histona H3: la adición de fosfato en H3T3 y H3T6, y la triple metilación en H3K4. Las modificaciones en H3T3 y H3T6 son características de las etapas en que la célula se está dividiendo. Promueven la compactación del ADN y excluyen la maquinaria de transcripción de la cromatina. Mientras que la modificación en H3K4, se mantiene estable a lo largo de todo el ciclo de la célula y facilita la unión de proteínas responsables de la transcripción de los genes cercanos.
Durante la división de la célula si H3T3 o H3T6 están fosforiladas, las proteínas involucradas en la transcripción no se pueden unir a H3K4 impidiendo la expresión de los genes durante la mitosis, aunque los genes estén activados según indica la modificación de H3K4.
"Tras la división, las nuevas células necesitan reanudar la expresión de sus genes cuanto antes. Por eso es importante que la modificación en H3K4 se mantenga, aunque quede oculta por las otras dos modificaciones durante el proceso de división. Además, creemos que esta red de fosforilaciones y metilaciones que interaccionan entre sí puede ser importante para preservar la información epigenética, y que sea correctamente heredada por la célula hija”. Explica el investigador antes mencionado.
Así de esta manera se salvaguardaría la información epigenética durante la división celular, lo que supondría un gran avance.
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