Control epigenético de células madre reprogramadas
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Fecha
2021
Profesor/a Guía
Facultad/escuela
Idioma
es
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Editor
Universidad Andrés Bello
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Licencia CC
Licencia CC
Resumen
Las células pluripotenciales inducidas humanas (hiPSC) corresponden a un tipo de célula madre con
un gran potencial en el área de la biomedicina, debido a que se pueden diferenciar hacia cualquier linaje
celular derivado de las tres capas germinales, como por ejemplo células cardiacas, músculo y neuronas, entre
otras. Durante la diferenciación de las hiPSC hacia cualquier linaje celular, ocurren cambios a nivel de
expresión génica. Una de las formas en que las células regulan la expresión génica es a través de los
mecanismos epigenéticos, los que controlan la expresión sin alterar la secuencia de nucleótidos del ADN.
Entre estos mecanismos destacan las modificaciones post-traduccionales de las histonas ya que controlan
directamente el grado de condensación de la cromatina, regulando así la accesibilidad de moléculas
importantes para la transcripción. Cuando existe una co-localización de monometilación de la lisina 4 de la
histona 3 (H3K4me1) y acetilación de la lisina 27 de la histona 3 (H3K27ac) se genera una región más expuesta
de la cromatina que puede funcionar como enhancer. Los enhancers son secuencias regulatorias de ADN que
potencian la transcripción del gen blanco al interaccionar, a través de un loop de un segmento de ADN
genómico, con el promotor sin importar la distancia. Estos enhancers se han descrito como elementos claves
de la regulación tejido-específica y espacio temporal de la expresión génica. En los últimos años se descubrió
que los enhancers activos pueden transcribir un tipo de ARN no codificante largo (lncRNA) conocido como
enhancer RNA (eRNA). Los eRNA han sido relacionados con la promoción de la expresión génica, al interactuar
con la maquinaria transcripcional o estabilizando la formación del loop entre el enhancer y el promotor
blanco. Para estudiar la expresión de los eRNA se ha utilizado como modelo el proceso de compromiso celular
desde hiPSC hacia progenitores neurales (NPC), los cuales dan origen a linajes neuronales y gliales. A pesar de
la importancia que presentan los enhancers durante la diferenciación celular, poco se sabe respecto de la
participación de eRNA en este proceso de compromiso celular. Es por esto por lo que en la presente tesis se
planteó determinar los cambios en el perfil de expresión de eRNA durante la diferenciación desde hiPSC hacia
NPC e identificar la presencia, dentro de la secuencia de enhancers activos, de motivos para factores de
transcripción asociados en esta diferenciación.
Para conocer el perfil de expresión de los eRNA se analizaron datos de ChIP-Seq de H3K4me1 y
H3K27ac en hiPSC y NPC derivadas de hiPSC. Así, se identificaron los loci enriquecidos con ambas marcas,
denominados enhancers activos (AE), los cuales fueron comparados con AE previamente descritos. Luego,
para identificar los AE que codifican para eRNA, se calculó la expresión desde los AE con datos provenientes
de RNA-Seq. Posteriormente,se identificaron motivos de unión para factores de transcripción dentro de estas
secuencias enhancer. De esta manera se logró la identificación de eRNA que podrían participar en la
diferenciación de hiPSC hacia NPC, en conjunto con los de factores de transcripción que podrían estar
participando en la regulación de los eRNA.
Notas
Tesis (Magíster en Biotecnología y Ciencias de la Vida)
Financiada por el Proyecto de Investigación asociado Fondecyt 1170878, Epigenetic Silencing of the osteogenic master regulator RUNX2-P57 in pluripotent cells. Adicionalmente, esta tesis fue financiada por la Beca de Magister Nacional año 2020 ANID (Folio 22201112).
Financiada por el Proyecto de Investigación asociado Fondecyt 1170878, Epigenetic Silencing of the osteogenic master regulator RUNX2-P57 in pluripotent cells. Adicionalmente, esta tesis fue financiada por la Beca de Magister Nacional año 2020 ANID (Folio 22201112).
Palabras clave
Regulación Genética, Células Madre