Descripción del proyecto
CONOCER LA TOPOLOGIA DEL DNA INTRACELULAR ES ESENCIAL PARA ENTENDER LOS MECANISMOS QUE GOBIERNAN LA EXPRESION GENICA, LA ORGANIZACION ESTRUCTURAL DE LOS CROMOSOMAS Y LA INTEGRIDAD DEL GENOMA, EL PRESENTE PROYECTO CONTINUA LA LINEA DE ESTUDIOS ANTERIORES, QUE HAN FOCALIZADO PRINCIPALMENTE EN EL MECANISMO Y FUNCIONES DE LA TOPOISOMERASA II, EN LA INTERDEPENDENCIA ENTRE ACTIVIDAD TOPOISOMERASA Y ARQUITECTURA DE CROMATINA, Y EN EL DISEÑO DE NUEVAS METODOLOGIAS PARA EXPONER LA TOPOLOGIA DEL DNA A ESCALA GENOMICA (TOPOLOMICA), PARA LOS SIGUIENTES 4 AÑOS PERSEGUIMOS CINCO OBJETIVOS EXPERIMENTALES: 1) NUDOS DEL DNA COMO HUELLA EN 3D DE LA CONFORMACION DE LA CROMATINA IN VIVO, VAMOS A REALIZAR LA PRIMERA CARACTERIZACION DE NUDOS PRODUCIDOS EN MINICROMOSOMAS CIRCULARES DE LEVADURA IN VIVO, CON ESTOS DATOS, DEDUCIREMOS LA TRAYECTORIA ESPACIAL DEL DNA EN CROMATINA NATIVA Y COMO ESTA CAMBIA EN RESPUESTA A LA ACTIVIDAD GENICA Y ESTRES TORSIONAL DEL DNA, 2) LA ACTIVIDAD CORRECTORA DE LA TOPOISOMERASA II, EN EL PROYECTO ANTERIOR, DESCUBRIMOS QUE NO TODOS LOS CICLOS DE TRANSPORTE INICIADOS POR LA TOPOISOMERASA II SE COMPLETAN, HAY CICLOS QUE REVIERTEN CUANDO EL SEGMENTO DE DNA TRANSPORTADO NO TIENE SUFICIENTE ENERGIA TOPOLOGICA PARA ESCAPAR DEL ENZIMA, ESTA CAPACIDAD PUEDE PERMITIR A LA TOPOISOMERASA CORREGIR CICLOS DE TRANSPORTE INADECUADOS Y EVITAR CON ELLO UN ENTRELAZAMIENTO INDESEABLE DE REGIONES DE CROMATINA ADYACENTES, VAMOS A TESTAR ESTA ACTIVIDAD CORRECTORA IN VIVO, EVALUAR SU RELEVANCIA PARA LA ESTABILIDAD DEL GENOMA Y SI HAY DROGAS ANTITUMORALES QUE LA INTERFIEREN VIA TOPOISOMERASA II, 3) TOPOLOGIA DEL DNA EN PROMOTORES REGULADOS POR TOPOISOMERASA II, EN EL PROYECTO ANTERIOR DESCUBRIMOS QUE GENES DE LEVADURA REGULADOS POR TOPOISOMERASA II TIENEN CROMATINAS SINGULARES EN SUS PROMOTORES, VAMOS A TESTAR SI LA ARQUITECTURA DE ESTOS PROMOTORES CONDICIONA LA DIRECCION DE TRANSPORTE DE DNA PRODUCIDOS POR LA ENZIMA, Y SI LOS CAMBIOS TOPOLOGICOS INDUCIDOS ALTERAN LA ESTABILIDAD DE LOS NUCLEOSOMAS Y DEL DUPLEX, TAL QUE PUEDEN FACILITAR O INHIBIR LA ACTIVACION DE LA TRANSCRIPCION, 4) TOPOLOGIA DEL DNA EN EL CENTROMERO DE LEVADURA, LA ESTRUCTURA DE LOS NUCLEOSOMAS CENTROMERICOS ES OBJETO DEBATE DESDE QUE SE PROPUSO QUE ESTOS NUCLEOSOMAS INDUCEN SUPERHELICIDAD (+) EN EL DNA, EN CONTRA A LA SUPERHELICIDAD (-) ESTABILIZADA POR NUCLEOSOMAS TIPICOS, USAREMOS CROMOSOMAS CIRCULARES ENANOS DE LEVADURA PARA DETERMINAR CON EXACTITUD LA DIFERENCIA DE ENLACE DEL DNA (∆LK) ESTABILIZADA POR EL CENTROMERO, SUS ELEMENTOS INDIVIDUALES (CDES) Y PROTEINAS ASOCIADAS, CON ESTOS DATOS MODELAREMOS LA ARQUITECTURA 3D DEL CENTROMERO DE LEVADURA, 5) EL TOPOLOMA ESTATICO: TAL COMO EN LOS NUCLEOSOMAS CENTROMERICOS, HAY YA EVIDENCIA DE QUE LA ESTRUCTURA ELEMENTAL LA CROMATINA (NUCLEOSOMAS Y SEUDO-NUCLEOSOMAS) ES MUCHO MAS HETEROGENEA DE LO QUE SE HABIA ASUMIDO, EN ANTERIORES PROYECTOS, HEMOS DESARROLLADO PROCEDIMIENTOS PARA MAPEAR LA TENSION HELICOIDAL DEL DNA A ESCALA GENOMICA (EL TOPOLOMA DINAMICO), AHORA VAMOS A DESARROLLAR UNA METODO PARA MAPEAR A ESCALA GENOMICA LA TOPOLOGIA DEL DNA QUE SE ENCUENTRA ESTABILIZA POR LOS ELEMENTOS DE LA CROMATINA (EL TOPOLOMA ESTATICO), ESTA INFORMACION VA A CONSTITUIR UNA DIMENSION FUNDAMENTAL Y SIN PRECEDENTES DE LA ESTRUCTURA DEL GENOMA, CROMATINA\CENTRÓMERO\TOPOLOGÍA DEL DNA\NUCLEOSOMA\TOPOISOMERASSA\TRANSCRIPCIÓN\TOPOLÓMICA\LEVADURA