Un estudio descubre nuevos factores involucrados en el ‘despertar’ del genoma

Miguel Ángel Moreno Mateos, profesor de la Universidad Pablo de Olavide, incorporado recientemente como investigador Ramón y Cajal en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) ha codirigido junto al profesor de la Universidad de Yale Antonio Giráldez una investigación llevada a cabo en esta universidad americana que ayuda a comprender procesos fundamentales en biología animal y que pueden tener aplicaciones en el ámbito de la reprogramación celular. En concreto, han descubierto nuevos factores involucrados en el ‘despertar’ del genoma tras el proceso de fertilización. Los resultados de la investigación, liderada por el estudiante de doctorado Shun Hang Chan, han sido publicados en la revista Developmental Cell.

“En todos los animales existe un proceso biológico fundamental denominado transición materno-cigótica (TMC) que controla el comienzo de toda nueva vida. Durante la TMC, la contribución materna (ARN y proteínas fundamentalmente) es responsable de la activación de la expresión génica en el embrión cuyo genoma se encuentra silenciado inicialmente”, explica Miguel Ángel Moreno Mateos, quien afirma que pese a los recientes avances en este campo de la biología del desarrollo temprano, la TMC es un proceso complejo de reprogramación celular (de un estadio de pluripotencialidad celular a diferenciación celular) in vivo y los mecanismos y factores que la regulan no se conocen con precisión.

Los investigadores han usado embriones de pez cebra como modelo experimental y aproximaciones basadas en microscopia combinada con CRISPR-Cas9 y secuenciación masiva de RNA y han logrado descubrir nuevos factores involucrados en el “despertar” del genoma después de la fertilización.

“De este modo hemos identificados como la transcripción del genoma en el pez cebra comienza de manera precisa en un momento muy concreto después de la fertilización y en un punto determinado que después se extiende a otras zonas cromosómicas. En concreto, hemos descubierto que factores maternos (provenientes del óvulo) involucrados en la acetilación de la cromatina son necesarios y suficientes para estimular el ‘despertar’ del genoma”, detalla Miguel Ángel Moreno.

Según explican los investigadores, estos factores funcionan como un reloj molecular que después de la fertilización determinan de manera muy precisa cuando se debe activar la transcripción génica por primera vez en una nueva vida. Usando inhibidores de la actividad molecular, el estudio ha demostrado cómo en esas condiciones el genoma no se despierta y el desarrollo del embrión se paraliza.

Artículo de referencia:
Shun Hang Chan, Yin Tang, Liyun Miao, Ariel A. Bazzini, Miguel A. Moreno-Mateos, Antonio J. Giraldez. Brd4 and P300 Confer Transcriptional Competency during Zygotic Genome Activation. Developmental Cell. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2019.05.037