Una investigación del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), centro mixto del CSIC, Universidad Pablo de Olavide y Junta de Andalucía, ha diseñado un mapa global de las zonas reguladoras del genoma del pez cebra (Dario rerio) durante cuatro fases diferentes de su desarrollo embrionario. El trabajo, publicado en el último número de la revista Genome Research, describe la evolución de su actividad a lo largo del proceso.

Aproximadamente, sólo el 5% del ADN de los vertebrados es codificante, es decir, esa parte es capaz de generar el ARN necesario para la síntesis de proteínas. El 95% restante es ADN no codificante, considerado hasta hace poco como ADN basura, debido a su falta de implicación en la síntesis de proteínas. Sin embargo cada vez más investigaciones descubren nuevas propiedades y funciones de esta parte del genoma.

Entre esas funciones, el ADN no codificante posee ciertas regiones reguladoras que controlan cuánto, cuándo y dónde debe generarse el ARN. El trabajo del CSIC ha determinado que existe un “gran dinamismo en la actividad de dichas regiones a lo largo del proceso de desarrollo embrionario”. En las etapas más tempranas del desarrollo, cuando las células se encuentran en estado pluripotencial -a partir de ellas puede generarse cualquier tipo de célula del organismo, lo que en mamíferos se conoce como célula madre- el ADN no codificante presenta activas unas determinadas regiones encargadas de ejecutar el mantenimiento del estado pluripotencial.

Posteriormente, cuando se abandona el estado pluripotencial y cada célula se diferencia para generar las distintas estructuras del embrión, las regiones reguladoras de la fase anterior se desconectan. En este momento, se activan otras regiones diferentes en un número 10 veces superior al anterior. Estas regiones reguladoras están encargadas de controlar la actividad de los genes implicados en la formación de los distintos órganos y tejidos.

Otro de los hallazgos revela que las regiones reguladoras mejor conservadas evolutivamente son las que se activan justo antes del momento del desarrollo, cuando se observa una mayor similitud en la morfología de todos los embriones de vertebrados. El investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo José Luis Gómez‐Skarmeta, explica: “Esto indica que esas regiones son necesarias para activar los genes responsables de producir el diseño corporal común a todos los vertebrados”.

El investigador del CABD concluye que “los estudios de las diferentes regiones reguladoras identificadas serán de gran utilidad para entender los procesos de diferenciación de células pluripotenciales, lo que tendrá importantes aplicaciones para derivar células madre a diferentes órganos y tejidos”.

El trabajo ha contado con la colaboración de investigadores de la Universidad de Nijmegen (Holanda).

Ozren Bogdanovic, Ana Fernandez‐Minan, Juan J Tena, Elisa de laCalle‐Mustienes, Carmen Hidalgo, Ila van Kruysbergen, Simon J van Heeringen, Gert Jan C. Veenstra and Jose Luis Gomez‐Skarmeta. Dynamics of enhancer chromatin signatures mark the transition from pluripotency to cell specification during embryogenesis. Genome Research. DOI: 10.1101/gr.134833.111

Fuente: Unidad Técnica de Comunicación UPO