Descripción del proyecto
PREVIAMENTE DESCRIBIMOS LOS POTENCIADORES CAPACITADOS (POISED ENHANCERS (PES) EN INGLES) COMO UN CONJUNTO DE SECUENCIAS REGULADORAS PRESENTES EN CELULAS MADRE EMBRIONARIAS HUMANAS (ESC) Y CON CARACTERISTICAS UNICAS EN SU CROMATINA, QUE INCLUYEN LA UNION DEL COACTIVADOR P300 Y DE PROTEINAS POLYCOMB (PCG), ORIGINALMENTE PROPUSIMOS QUE ESTAS PROPIEDADES CROMATINICAS PODRIAN FACILITAR LA FUTURA ACTIVACION DE LOS PES DURANTE LA DIFERENCIACION DE LAS ESC, MAS RECIENTEMENTE, Y UTILIZANDO ESC DE RATON (MESC), DEMOSTRAMOS QUE LOS PES SON NECESARIOS PARA LA INDUCCION DE IMPORTANTES GENES ANTERO-NEURALES, CURIOSAMENTE, OBSERVAMOS QUE LOS PES ESTABLECEN INTERACCIONES FISICAS CON SUS GENES DIANA EN ESC EN UNA FORMA DEPENDIENTE DEL COMPLEJO POLYCOMB PRC2, ADEMAS, TAMBIEN DEMOSTRAMOS QUE LA PERDIDA DE PRC2 NO CONDUCE A LA ACTIVACION DE LOS PES NI A LA INDUCCION DE SUS GENES DIANA EN ESC, POR EL CONTRARIO, LA PERDIDA DE PRC2 AFECTA GRAVE Y ESPECIFICAMENTE LA INDUCCION DE GENES NEURONALES ANTERIORES REGULADOS POR LOS PES, POR LO TANTO, NUESTRO RECIENTE TRABAJO RESULTO EN LA DESCRIPCION DE UNA NOVEDOSA FUNCION PARA LAS PROTEINAS PCG, QUE PROPUSIMOS PODRIAN FACILITAR LA INDUCCION NEURAL AL PROPORCIONAR A CIERTOS GENES ANTERO-NEURALES CON UNA TOPOLOGIA REGULADORA PERMISIVA,AUNQUE NUESTRO RECIENTE TRABAJO HA PROPORCIONADO IMPORTANTES DETALLES ACERCA DE LA RELEVANCIA FUNCIONAL Y EL MECANISMO DE ACCION DE LOS PE, ACTUALMENTE NO SE SABE POR QUE Y COMO LA ACTIVIDAD REGULADORA DE LOS PE SE DIRIGE ESPECIFICAMENTE HACIA CIERTOS GENES NEURALES ANTERIORES, PARA ABORDAR ESTO, PRIMERO EVALUAREMOS DE FORMA GLOBAL COMO PCG Y CIERTAS PROTEINAS CON FUNCIONES ESTRUCTURALES CONTROLAN LA ORGANIZACION TRIDIMENSIONAL DE LOS PES EN MESC, NUESTRA HIPOTESIS ES QUE MIENTRAS QUE LAS PROTEINAS PCG PODRIAN MEDIAR DIRECTAMENTE LA COMUNICACION FISICA ENTRE PE Y SUS GENES DIANA, LAS PROTEINAS ESTRUCTURALES COMO CTCF Y COHESIN PODRIAN RESTRINGIR TALES INTERACCIONES Y LIMITAR A LOS PE A CONTACTAR Y REGULAR GENES LOCALIZADOS EN EL MISMO DOMINIO DE ASOCIACION TOPOLOGICA (TAD), POR OTRO LADO, MUCHOS DE LOS ENFOQUES EXPERIMENTALES USADOS PARA ELUCIDAR EL MECANISMO DE ACCION DE LOS POTENCIADORES SE BASAN EN LA PERDIDA COMPLETA DE PROTEINAS QUE UNEN DICHAS SECUENCIAS POTENCIADORAS, SIN EMBARGO, ESTOS ENFOQUES PUEDEN PROVOCAR CAMBIOS TRANSCRIPCIONALES Y EN LA ARQUITECTURA 3D DEL GENOMA QUE PODRIAN ALTERAR LA FUNCION DE LOS POTENCIADORES DE UNA MANERA INDIRECTA, AQUI PROPONEMOS SOLVENTAR ESTAS LIMITACIONES MEDIANTE LA INGENIERIA SINTETICA DE PES EN MESC PARA EVALUAR DE FORMA RIGUROSA Y MECANISTICA LAS PROPIEDADES REGULATORIAS, EPIGENETICAS Y TOPOLOGICAS DE LOS PES, ESTA ESTRATEGIA EXPERIMENTAL NOS PERMITIRA DISECCIONAR GENETICAMENTE LOS PES, QUE CREEMOS PUEDEN TENER UNA COMPOSICION MODULAR CONSISTENTE EN UN GRUPO DE SITIOS DE UNION PARA FACTORES DE TRANSCRIPCION (TFBS) Y UNA ISLA CPG (CGI), EL TFBS PODRIA CONFERIR A LOS PES SU CAPACIDAD DE ACTIVACION GENICA EN CIS, MIENTRAS QUE LA CGI PODRIA DOTAR A LOS PES DE UNA CROMATINA Y UN ENTORNO TOPOLOGICO APROPIADO QUE FACILITE LA ACTIVACION FUTURA DE LOS GENES DIANA DE LOS PES,EN GENERAL, EL TRABAJO PROPUESTO PROPORCIONARA IMPORTANTES CONOCIMIENTOS SOBRE LA LOGICA REGULADORA DE LOS PES Y EL PAPEL DE LAS PROTEINAS PCG COMO FACILITADORES TOPOLOGICOS DE LA INDUCCION GENICA, ADEMAS, NUESTRO TRABAJO DEBERIA ESCLARECER ALGUNAS DE LAS REGLAS REGULADORAS AUN POCO CONOCIDAS QUE RIGEN DE FORMA GENERAL LA COMUNICACION ENTRE POTENCIADORES Y GENES, POTENCIADORES CAPACITADOS\PLURIPOTENCIA\POLYCOMB\ARQUITECTURA 3D DEL GENOMA\INGENIERÍA SINTÉTICA\ISLAS CPG