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Estructura de la cromatina en regiones promotores con islas de CpG y en regiones pobres en CpG
islas de CpG
55%GC en un rango de 500 bp
0.65 CpG observadas/ GpG esperadas
40% de los genes las tienen
promotor-exonI
Regiones intronicas e intergénicas
pobres en CpG
Metilacion de CpG en la posición 5 de la C
+ SAM
DNMT
Tecnologias de mapeo de metilacion: uso de enzimas de restricción
Tecnologias de mapeo de metilacion: método del bisulfito
SO3Hcitosina
uracilo
Abordaje ChIP-chip
Metilacion de novo y de mantenimiento
Metil CpG binding proteins
TRD: transcription represor domain
ZF: zinc finger domain
CxxxC zinc domain
Metilación en células normales vs tumorales
DNMT1 metilasa de mantenimiento - Dador: SAM (S-adenosilmetionia)
DNMT3a y DNMT 3b metilasas de novo
Metilacion de CpG en la posición 5 de la C
Metilación general del DNA durante el desarrollo
Patron dinámico de metilación
Demetilación de la citosina
BER: base excision repair
Las DNMT tienen papeles duales en metilación y demetilacion
Nature 448: 553, 2007 Marcadores específicos de célula en los promotores
Polm DNAS pol housekeeping
Olig1 neural transcription factor
Neurog1 neurogenesis transcription factor
Pparg adipogenesis transcription factor
Fabp7 neural progenitor marker
Fox2p
ES: stem cells
NCP: neural precursor cells
MEF: mouse embryonic fibroblasts
activación
represión
Nature 454: 766, 2008
RRBS: MspI reduced representation bisulfite sequencing
HCNE:CpG en highly conserved non coding elements
Modelo para silenciamiento de islas CpG
Mecanismos de represión mediados por metilación
Drogas epigenéticas:
inhibidores de HDAC: TSA (tricostatina A)
inhibidores DNMT: 5’-aza-Citidina
Figure 4. MBD1 directs histone methylation to methylated DNA during the cell cycle. (a) MBD1 associates with the histone methyltransferase SetDB1, thereby coupling DNA methylation to histone methylation. (b) During S phase of the cell cycle, DNMT1 associates with proliferating-cell nuclear antigen (PCNA) and tracks with the DNA polymerase complex. There is evidence that MBD1 associates with the replication-fork-associated factor CAFp150, facilitating the application of histone methylation marks (H3-Me) to newly replicated regions of methylated DNA. (c) According to this scheme, MBD1 is involved in bridging cell-cycle events to re-establish histone methylation marks at loci containing DNA methylation.
Metilación del DNA dirige la metilacion en K9 H3
Distribucion de la metilacion del DNA en el genoma
Diferencias en el patron de metilacion inter tejidos e interindividuos
Patrones de modificaciones durante la diferenciación
H3-K4m
H3-K27m
Intercambio dinamico de modificaciones cromatínicas en ES
Science 295, 1079 (2002); Luciano Di Croce, et al.Oncogenic Transcription Factor Hypermethylation of Target Promoters by an Methyltransferase Recruitment and DNA
Acute promyelocytic leukemia APL
PML-RAR produce hipermetilación del DNA y silenciamiento
MT: celulas control
PR9: celulas precursoras hemotopoyeticas llevando el PML-RAR con promotor inducible por Zn
Promotor en estudio- RAR: receptor de RAR
Tiene una isla CpG, y está considerado un represor de tumores
El PML-RAR se une al promotor +/- RA
ChIP
La expresión de PML-RAR reprime al promotor de RAR
La metilación previa del plasmido (HpaII), o el tratamiento con Aza-C o TSA revierten el efecto inhibitorio
PML-RAR produce hipermetilación del DNA y silenciamiento
tiempo post Zn
Reversión del fenotipo tumoral