Estudio de mecanismos epigéneticos involucrados en el control de la expresión génica durante la aclimatización estacional de Cyprinus carpio
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Date
2010
Profesor/a Guía
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Idioma
es
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Universidad Andrés Bello
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Abstract
Todos los organismos se encuentran expuestos de manera constante al estrés que
imponen las fluctuaciones de las condiciones medioambientales, ante lo cual deben generar
mecanismos adaptativos que les permitan sobrevivir. De particular interés es el pez
Cyprinus carpio, o carpa común, el cual vive en hábitats con ciclos estacionales alternados,
encontrándose sometido a drásticos cambios en su entorno, los que gatillan modificaciones
en su fisiología para lograr una adaptación exitosa. Diferentes estudios han demostrado que
en la carpa se produce una reprogramación génica concomitante a las variaciones
medioambientales estacionales, siendo una de las características fenotípicas más
destacables la profunda reestructuración de los componentes nucleolares durante el ciclo de
adaptación estacional, lo que trae consigo una reprogramación de la síntesis de los genes
ribosomales. Consecuentemente, ha de haber un balance dinámico entre activación y
represión génica para realizar una adaptación exitosa. Se conocen diversos mecanismos
epigenéticos que regulan la estructura de la cromatina y que participan en la regulación de
la transcripción. Entre ellos, el reemplazo de histonas canónicas por sus variantes parece ser
uno de los mecanismos relevantes en la regulación de la estructura de la cromatina. Un
ejemplo de ello es la variante rnH2A, la cual en diversos estudios ha sido apuntada como un
represor transcripcional en genes transcritos por RNA polimerasa II.
Recientemente se ha demostrado que rnH2A es capaz de inhibir la acetilación de
histonas, y consecuentemente reprimir la iniciación de la transcripción.
En este contexto, esta tesis apunta al estudio de la participación del mecanismo epigenético
de reemplazo de la histona H2A por la variante rnH2A en la regulación de la transcripción
ribosomal durante el proceso de aclimatización estacional de la carpa.
Nuestros resultados muestran que la histona variante mH2Al se localiza a lo largo
del gen ribosomal durante la estación invernal, asociándose a la disminución de la tasa de
transcripción del gen ribosomal. Interesantemente, la isoforma 2 de mH2A (mH2A2) se
encuentra mayormente enriquecida en el rDNA durante la estación veraniega, donde existe
una alta síntesis de los genes ribosomales. Los ensayos de co-localización de esta isoforma
con el marcador de activación 3meK4H3 en verano sugieren que mH2A2 participa de los
mecanismos de activación de la expresión génica. Paralelamente se demostró que ambas
isoformas poseen mayores niveles de expresión durante la estación invernal.
En su conjunto, los mecanismos epigenéticos de regulación de la transcripción,
corresponden a una de las herramientas mediante las cuales el genoma es capaz de
responder a diferentes estímulos, permitiendo modificar el estado transcripcional de los
genes. Los resultados de la presente tesis, muestran que el mecanismo epigenético de
reemplazo de histonas canónicas por sus variantes, representado por la histona variante
mH2A participa de la regulación coordinada de la expresión génica en respuesta al
fenómeno de aclimatización estacional del pez Cyprinus Carpio.
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Tesis (Bioquímico, Magíster en Bioquímica)
Keywords
Pez Carpa