‘Zelda’ juega un papel solapa abierta en el desarrollo embrionario temprano, los investigadores a encontrar

Universidad de Nueva York

biólogos de la Universidad de Nueva York, en colaboración con científicos del Instituto de Investigación Médica Stowers, han identificado un mecanismo que promueve la activación de los genes críticos para el inicio del desarrollo embrionario.

En un artículo publicado en el journalGenome Investigación, Christine Rushlow, profesor de biología en la Universidad de Nueva York, y Julia Zeitlinger, un investigador principal en el Instituto Stowers de Kansas City, escriben que nuestros genes son activados por factores reguladores que se unen a las regiones de control de genes llamados “potenciadores” – un proceso necesario para encenderlos en el momento adecuado durante el desarrollo. Cómo acceder a las regiones potenciadoras cuando están envueltos en proteínas que forman la estructura cromosómica es de gran interés para los científicos.

Rushlow y Zeitlinger encuentran que en el embrión de mosca de la fruta, una proteína llamada Zelda es responsable de “abrir” las regiones potenciadoras haciendo que otros factores reguladores pueden tener acceso y se unen a ellos, lo que permite la activación de los genes asociados. También encuentran que las regiones potenciadoras parecen ser inherentemente “cerrado” – es decir, les gusta ser envuelto en proteínas, mucho más que otras regiones no potenciadoras del genoma, y ??Zelda con fuerza a las regiones para abrirlos.

“Tiene sentido que los potenciadores están cerrados intrínsecamente porque no desea que los genes de desarrollo para activar inadvertidamente,” dice Rushlow, que forma parte del Centro de la Universidad de Nueva York para la Genética del Desarrollo. “En lugar de ello, es importante que estén bien controladas de modo que sólo están activas en el momento y el lugar correcto. De lo contrario, los tejidos y órganos podrían terminar en el lugar equivocado o no formar en absoluto “.

“Sospechamos que cuanto más estos potenciadores son intrínsecamente cerrado, mejor podrán ser regulados,” dice Zeitlinger, quien también es profesor asistente en la Universidad de Kansas Medical Center. “Puede ser contrario a la intuición, pero el recinto estanco permite Zelda para abrir estas regiones potenciadoras lo suficiente para que otros factores más específicos de tejido a entrar sin poner en riesgo los potenciadores están comenzando a actuar en el momento equivocado o lugar.”

Los hallazgos, los investigadores han señalado, seleccione un papel recién descubierto y vital para esta proteína.

“Nuestros resultados demuestran la importancia de un mecanismo que explora a cabo potenciadores de todo el genoma para cebar ellos para la activación más tarde por factores específicos de tejido”, dice Rushlow.

“Zelda permite a muchos factores diferentes para acceder, ayudando así a establecer los diferentes tejidos del embrión – por ejemplo, los músculos y los nervios.”

La investigación mostró que cuando Zelda estaba ausente, la unión de otros factores tales como la proteína dorsal, lo cual es importante para el patrón adecuado dorso-ventral (back-vientre) del cuerpo de la mosca, se redujo en gran medida en amplificadores de blancos, y en vez redistribuida a otras regiones del genoma que son inherentemente abierta.

Los investigadores usedDrosophila, o moscas de la fruta, para investigar estas redes reguladoras. La mosca de la fruta tiene la ventaja de ser un sistema de modelo genético tratable con un tiempo de desarrollo rápido, y muchos de los procesos genéticos identificados en las moscas se conservan en los seres humanos. Además, la investigación pionera mosca ha llevado a muchos de los descubrimientos clave de los mecanismos moleculares subyacentes en los procesos de desarrollo animales complejos.

El estudio reunió a Rushlow, quien descubrió Zelda y es un experto en redes de regulación genética en el desarrollo y Zeitlinger, un genómica y la biología de sistemas experto en cuyo laboratorio se centra en cómo los mecanismos de transcripción regular la actividad del genoma.

“Yo había querido trabajar con Julia, y ésta era una oportunidad maravillosa para nosotros combinamos nuestras áreas de especialización complementarias de una manera verdaderamente sinérgica”, dice Rushlow. “Nuestra colaboración es un maravilloso ejemplo de cómo un problema puede ser visto desde diferentes perspectivas, una visión de sistemas y una visión individualista de los reguladores individuales, y dan lugar a nuevos e importantes descubrimientos.”

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