Descripción del proyecto
CONOCER LA TOPOLOGIA DEL DNA ES ESENCIAL PARA ENTENDER LOS MECANISMOS QUE GOBIERNAN LA ORGANIZACION ESTRUCTURAL DE CROMOSOMAS Y ACTIVIDADES DEL GENOMA, SIN EMBARGO, ABORDAR LA TOPOLOGIA DEL DNA IN VIVO ES COMPLEJO DEBIDO A LA ESCASEZ DE TECNICAS Y SU CARACTER INTERDISCIPLINAR, ESTE RETO HA MARCADO TODA LA CARRERA INVESTIGADORA DEL IP, EL PRESENTE PROYECTO CONTINUA SUS ESTUDIOS ANTERIORES, FOCALIZADOS EN: EL MECANISMO Y FUNCIONES DE TOPOISOMERASAS; LA INTERDEPENDENCIA ENTRE SUPERHELICIDAD DEL ADN Y CONFORMACION DE CROMATINA; EL ANALISIS DE NUDOS COMO HUELLA DE LA TRAYECTORIA ESPACIAL DEL ADN; Y EL DESARROLLO DE NUEVAS METODOLOGIAS PARA ANALIZAR LA TOPOLOGIA DEL ADN IN VIVO (TOPOLOMICA), LOS EXPERIMENTOS PROPUESTOS PARA LOS SIGUIENTES 4 AÑOS SE ENMARCAN EN 3 GRANDES OBJETIVOS: 1) DESCUBRIR NUEVOS ASPECTOS Y TRANSICIONES CONFORMACIONALES DE LA CROMATINA MEDIANTE ANALISIS DE ANUDAMIENTO DEL ADN IN VIVO, CONTINUANDO NUESTROS RECIENTES TRABAJOS, ANALIZAREMOS LA PROBABILIDAD Y TIPO DE ANUDAMIENTO DEL ADN A LO LARGO DEL CICLO CELULAR DE S,CEREVISIAE Y SU CORRELACION CON LA FUNCION CENTROMERICA (OBJETIVO 1,1), DETERMINAREMOS MEDIANTE NUESTRO NUEVO METODO LA QUIRALIDAD DE NUDOS DE ADN IN VIVO, LO QUE REVELARA SI LAS FIBRAS DE NUCLEOSOMAS SIGUEN O NO PATRONES REGULARES DE PLEGAMIENTO Y LA TRAYECTORIA 3D DEL ADN INDUCIDA POR OTROS ELEMENTOS CROMATINICOS (OBJETIVO 1,2), 2) DESCUBRIR QUE MECANISMO EVITA EL ANUDAMIENTO-ENCADENAMIENTO DEL ADN ENTRE REGIONES ADYACENTES DE CROMATINA Y ENTRE LAS CROMATIDAS APAREADAS EN METAFASE, PARA ELLO, TESTAREMOS SI LA ATENUACION DE ANUDAMIENTO QUE HEMOS OBSERVADO IN VIVO EN EL ANTERIOR PROYECTO DEPENDE DE LA CAPACIDAD DE LA TOPOISOMERASA II PARA SIMPLIFICAR LOS ESTADOS DE EQUILIBRIO TOPOLOGICO (OBJETIVO 2,1), TESTAREMOS TAMBIEN LA IMPLICACION DE LOS COMPLEJOS SMC (COHESINA, CONDENSINA, SMC5/6), PARA ELLO, ANALIZAREMOS IN VITRO LA COOPERACION ENTRE TOPOISOMERASA II Y COMPLEJOS SMCS SOBRE ADN SUPERENROLLADO Y/O ANUDADO (OBJETIVO 2,2); Y UTILIZANDO CEPAS MUTANTES DE COHESINA, CONDENSINA Y SMC5/6, ANALIZAREMOS EL EFECTO DE SMCS SOBRE ANUDAMIENTO Y SUPERENROLLAMIENTO DE ADN IN VIVO (OBJETIVO 2,3), 3) MAPEAR LA TOPOLOGIA DEL ADN ESTABILIZADA POR ELEMENTOS DE LA CROMATINA (TOPOLOMA ESTRUCTURAL), SIGUIENDO LA ESTRATEGIA EXPERIMENTAL UTILIZADA EN NUESTROS RECIENTES TRABAJOS SOBRE TOPOLOGIA DEL ADN ESTABILIZADA POR LOS CENTROMEROS Y LOS NUCLEOSOMAS DE S,CEREVISIAE, VAMOS GENERAR EL PRIMER CATALOGO DE NUCLEOSOMAS EN BASE A LA TOPOLOGIA DE SU ADN, PARA ELLO, YA HEMOS CONSTRUIDO UNA LIBRERIA DE 25,000 NUCLEOSOMAS (OBJETIVO 3,1), TAMBIEN HAREMOS EL PRIMER MAPEO GENOMICO DE LA TOPOLOGIA DEL ADN ESTABILIZADA POR LA CROMATINA DE S,CEREVISIAE, PARA ELLO CONSTRUIREMOS UNA LIBRERIA DE FRAGMENTOS DE CROMATINA EN MINICROMOSOMAS CIRCULARES DE LEVADURA (OBJETIVO 3,2), FINALMENTE, INTENTAREMOS CAPTURAR LA TOPOLOGIA ESTABILIZADA POR CROMATINA MEDIANTE LA CIRCULARIZACION DE FRAGMENTOS DE CROMATINA NATIVA IN SITU (OBJETIVO 3,3), PARA LOS OBJETIVOS 3,1, 3,2, 3,3, UTILIZAREMOS GALET (GENOMIC ANNOTATION OF LIBRARIES OF ELECTROPHORESED TOPOISOMERS), UN METODO QUE HEMOS DESARROLLADO DURANTE EL ANTERIOR PROYECTO Y QUE CONSISTE EN GENERAR LIBRERIAS GENOMICAS DE TOPOISOMEROS CIRCULARES DE ADN, RESOLVERLOS MEDIANTE ELECTROFORESIS EN GEL, Y SECUENCIAR EL ADN EN CADA SECCION DEL GEL PARA DETERMINAR LA TOPOLOGIA ASOCIADA A CADA ELEMENTO DE LA LIBRERIA, TOPOLOGIA DEL ADN\NUDO DE ADN\SUPERENROLLAMIENTO DEL ADN\TOPOISOMERASA\TOPOLOMICA\CROMATINA\CENTROMERO\NUCLEOSOMA\COHESINA\CONDENSINA