Descubren los secretos de la regulación genética en la levadura de fisión

La regulación genética es fundamental para casi todos los procesos biológicos, desde el desarrollo celular hasta las respuestas a cambios en el entorno. Comprender esta regulación puede ofrecer valiosos conocimientos sobre el cáncer y otras enfermedades. Recientemente, investigadores del Instituto Friedrich Miescher (FMI) han logrado avances significativos en la comprensión de cómo funcionan los factores de transcripción, proteínas que controlan la expresión génica, en la levadura de fisión, un organismo modelo clave en el estudio de la regulación genética.

El trabajo del equipo se ha publicado en la revista Molecular Cell. Los factores de transcripción son esenciales en la regulación genética, ya que se unen a regiones específicas del ADN y actúan como interruptores que regulan el nivel de expresión de los genes en respuesta a diferentes señales. Aunque se ha aprendido mucho sobre cómo se controlan los genes mediante el estudio de organismos simples como la levadura de fisión (Schizosaccharomyces pombe), muchos factores de transcripción aún no han sido estudiados a fondo, y persiste un amplio campo de investigación sobre cómo estas proteínas interactúan con el ADN y otras proteínas para regular la actividad genética.

Avances en la Comprensión de la Regulación Génica

Para investigar cómo los factores de transcripción controlan la expresión génica, el equipo liderado por Merle Skribbe, estudiante de doctorado en el laboratorio de Bühler, utilizó edición genómica para crear 89 cepas diferentes de levadura de fisión. En cada cepa, etiquetaron un factor de transcripción específico con un marcador que facilitó el estudio de estas proteínas de manera individual y la elaboración de un mapa de sus interacciones con otras proteínas y con el ADN.

Los investigadores identificaron «regiones CALIENTES»—secciones del ADN que están unidas por diversos factores de transcripción—y descubrieron nuevas interacciones. Estas interacciones incluían vínculos con ciertas proteínas reguladoras, lo que sugiere que podría existir un método compartido entre organismos para controlar la actividad de los factores de transcripción. Según Skribbe, estos hallazgos no solo avanzan el conocimiento sobre la regulación de genes en la levadura de fisión, sino que también podrían ofrecer perspectivas sobre la regulación genética en otros organismos.

Un hallazgo destacado fue la identificación de un par de factores de transcripción que los investigadores han denominado «complejo Nattou». Este complejo parece regular la expresión génica e influir en la ubicación de ciertos genes dentro del núcleo, un descubrimiento que podría proporcionar una mejor comprensión de los mecanismos de silenciamiento génico, esenciales para la regulación del desarrollo, las respuestas inmunitarias y otros procesos biológicos importantes.

El trabajo también dio lugar a la creación de FMI TFexplorer, una herramienta en línea gratuita que permite a los científicos explorar interacciones entre factores de transcripción de manera interactiva y accesible, sin necesidad de habilidades informáticas avanzadas.

Bühler subraya la importancia del trabajo en equipo entre su grupo y las plataformas tecnológicas del FMI. Investigadores de las plataformas de Genómica Funcional y de Proteómica y Análisis de Proteínas contribuyeron a la recolección de datos, mientras que Skribbe colaboró con Charlotte Soneson y Michael Stadler de la plataforma de Biología Computacional para su análisis. Además, Bühler elogió el liderazgo de Skribbe, destacando su extraordinaria independencia y capacidad de liderazgo, lo que le valió la distinción de co-autora correspondiente en el artículo, un reconocimiento poco común en su etapa de carrera.

Este estudio representa un avance significativo en la comprensión del papel de los factores de transcripción, con datos de acceso abierto que ofrecen un recurso poderoso para los científicos que exploran las complejidades de la regulación genética.