{"id":30868419,"date":"2021-09-13T12:43:10","date_gmt":"2021-09-13T10:43:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/?p=30868419"},"modified":"2021-09-17T13:17:52","modified_gmt":"2021-09-17T11:17:52","slug":"un-grupo-investigacion-del-cabd-demuestra-que-el-plegamiento-tridimensional-del-genoma-es-esencial-para-el-desarrollo-embrionario","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/ciencia\/2021\/09\/un-grupo-investigacion-del-cabd-demuestra-que-el-plegamiento-tridimensional-del-genoma-es-esencial-para-el-desarrollo-embrionario\/","title":{"rendered":"Un grupo de investigaci\u00f3n del CABD demuestra que el plegamiento tridimensional del genoma es esencial para el desarrollo embrionario"},"content":{"rendered":"
\"\"<\/a>
Imagen de microscop\u00eda confocal de un embri\u00f3n de pez cebra (Danio rerio) en la que se puede ver la prote\u00edna CTCF en el n\u00facleo celular (rojo) y los filamentos de actina del citoesqueleto celular (verde) \/ CABD.<\/figcaption><\/figure>\n

Un grupo de investigaci\u00f3n del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo (CABD), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), la Junta de Andaluc\u00eda y la Universidad Pablo de Olavide, ha publicado en la revista Nature Communications<\/em> un trabajo que demuestra que la prote\u00edna CTCF es esencial para la correcta regulaci\u00f3n de los genes responsables del desarrollo embrionario. De esta forma, se ha conseguido analizar por primera vez la funci\u00f3n de CTCF in vivo<\/em>, durante el desarrollo embrionario de un animal en su fase de formaci\u00f3n de \u00f3rganos y del patr\u00f3n corporal, lo que abre nuevas v\u00edas de estudio.<\/p>\n

El trabajo, que ha sido destacado por investigadores l\u00edderes de su campo en un News & Views<\/em> publicado en la revista Nature Structural and Molecular Biology,<\/em> ha utilizado el pez cebra como modelo para dilucidar el papel que juega la estructura tridimensional del genoma en la regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n de los genes durante el desarrollo embrionario. \u201cAproximadamente el 98% del genoma humano es ADN no codificante, es decir, no contiene genes. Pero, al contrario de lo que se pens\u00f3 originalmente, gran parte de este ADN no codificante tiene una funci\u00f3n\u201d, aclara Jos\u00e9 Mar\u00eda Santos Pereira<\/strong>, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas.<\/p>\n

\u201cUna parte del ADN no codificante est\u00e1 ocupado por lo que llamamos elementos reguladores, que son secuencias de ADN que, tomando prestada la met\u00e1fora que sol\u00eda usar Jos\u00e9 Luis [en referencia a Jos\u00e9 Luis G\u00f3mez Skarmeta<\/strong>, investigador del CABD fallecido hace un a\u00f1o y l\u00edder del laboratorio donde se ha llevado a cabo este trabajo], funcionan como interruptores que apagan<\/em> o encienden<\/em> a los genes. Esto ocurre as\u00ed en todos los vertebrados, como el pez cebra, que comparte aproximadamente un 70% de genes con el ser humano\u201d, destaca. As\u00ed, durante el desarrollo embrionario, que es el proceso que lleva a una sola c\u00e9lula a convertirse en un animal completo, es cuando la regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n de los genes alcanza su mayor complejidad. Y esto ocurre as\u00ed gracias a que los genes responsables del desarrollo est\u00e1n controlados por m\u00faltiples de estos interruptores que los encienden<\/em> y apagan<\/em> en distintas c\u00e9lulas y momentos del desarrollo.<\/p>\n

La prote\u00edna CTCF<\/strong><\/h3>\n

\u201cAunque en muchos casos los interruptores se encuentran a largas distancias de sus genes diana en la secuencia lineal de la hebra de ADN, en los \u00faltimos a\u00f1os se ha demostrado que el genoma se pliega tridimensionalmente como una madeja de lana, facilitando el contacto de los interruptores con los genes a los que regulan\u201d, se\u00f1ala el investigador. En mam\u00edferos, se ha demostrado que una prote\u00edna llamada CTCF es clave para el plegamiento 3D del genoma, pero su funci\u00f3n durante el desarrollo embrionario no se hab\u00eda podido estudiar hasta ahora. \u201cNosotros hemos sido capaces de superar esta limitaci\u00f3n utilizando el pez cebra como modelo\u201d, concluye Santos Pereira.<\/p>\n

El trabajo ha utilizado el pez cebra como modelo para dilucidar el papel que juega la estructura tridimensional del genoma en la regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n de los genes durante el desarrollo embrionario<\/p><\/blockquote>\n

\u201cGracias a este modelo, hemos averiguado que CTCF es esencial para la correcta regulaci\u00f3n de los genes responsables del desarrollo embrionario. \u00bfC\u00f3mo lo hace? Pues CTCF se une al ADN y act\u00faa a modo de barrera delimitando las zonas dentro de las cuales pueden actuar los interruptores. En otras palabras, es como si dividi\u00e9ramos la madeja de lana en una serie de ovillos consecutivos, separados unos de otros. Esto favorece que los interruptores enciendan<\/em> o apaguen<\/em> a sus genes diana y evita que enciendan o apaguen a otros que no les corresponde\u201d, apunta el cient\u00edfico. De esta forma, los investigadores del grupo de G\u00f3mez Skarmeta han visto que, cuando CTCF no est\u00e1, la ausencia de estas barreras elimina los peque\u00f1os ovillos y debilita el contacto de los interruptores con sus genes diana, al mismo tiempo que se forman nuevos contactos con otros genes, traspasando los l\u00edmites que normalmente establece CTCF. Esto provoca que se desregulen genes muy importantes en el desarrollo, de hecho, cientos de ellos, y a su vez los genes que dependen de estos, dando lugar a miles de genes con expresi\u00f3n incorrecta.<\/p>\n

La generaci\u00f3n de este mutante de CTCF en pez cebra mediante la tecnolog\u00eda CRISPR de edici\u00f3n g\u00e9nica ha aportado un nuevo modelo con el que profundizar en la funci\u00f3n de CTCF in vivo<\/em>, durante el desarrollo embrionario animal, en futuros estudios. \u201cPor ejemplo, la utilizaci\u00f3n de tecnolog\u00edas de c\u00e9lula \u00fanica en nuestro modelo podr\u00eda permitirnos averiguar cu\u00e1l es el impacto de la p\u00e9rdida de CTCF en los distintos tipos celulares y \u00f3rganos presentes en el embri\u00f3n, es decir, si su funci\u00f3n es m\u00e1s importante en unos tipos celulares que en otros y por qu\u00e9\u201d, se\u00f1ala Santos Pereira. Tambi\u00e9n refuerza la idea de que el pez cebra es un modelo ideal para estudiar la p\u00e9rdida de funci\u00f3n de genes humanos que conduce a patolog\u00edas cong\u00e9nitas.<\/p>\n

Este trabajo ha contado, entre otras, con financiaci\u00f3n de un ERC Advanced Grant, el Ministerio de Ciencia e Innovaci\u00f3n, la Unidad de Excelencia Mar\u00eda de Maeztu GEM-DMC2 y la Junta de Andaluc\u00eda.<\/p>\n

 <\/p>\n

Referencia:<\/strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n

Martin Franke, Elisa De la Calle-Mustienes, Ana Neto, Mar\u00eda Almuedo-Castillo, Ibai Irastorza-Azc\u00e1rate, Rafael D. Acemel, Juan J. Tena, Jos\u00e9 M. Santos-Pereira y Jos\u00e9 L. G\u00f3mez-Skarmeta. CTCF knockout in zebrafish induces alterations in 3regulatory landscapes and developmental gene expression<\/strong>. Nature Communications<\/em><\/a>. DOI: 10.1038\/s41467-021-25604-5.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Un grupo de investigaci\u00f3n del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo (CABD), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), la Junta de Andaluc\u00eda y la Universidad Pablo de Olavide, ha publicado en la revista Nature Communications un trabajo que demuestra que la prote\u00edna CTCF es esencial para la correcta regulaci\u00f3n de los genes responsables del desarrollo embrionario. De esta forma, se ha conseguido analizar por primera vez la funci\u00f3n de CTCF in vivo, durante el desarrollo embrionario de un animal en su fase de formaci\u00f3n de \u00f3rganos y del patr\u00f3n corporal, lo que abre nuevas v\u00edas de estudio.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":30868420,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[2003,43,7547,641,5434,7548,7546],"class_list":["post-30868419","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia","tag-biologia-del-desarrollo","tag-cabd","tag-desarrollo-embrionario","tag-gen","tag-nature-communications","tag-plegamiento","tag-proteina-ctcf"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30868419","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=30868419"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30868419\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":30868437,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30868419\/revisions\/30868437"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/media\/30868420"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=30868419"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=30868419"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=30868419"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}