Organización de la Cromatina y la Estructura del Nucleosoma
IV Curso de Postgrado en Biología Vegetal:REGULACIÓN EPIGENÉTICA EN PLANTAS
Facultad de Ciencias ForestalesUniversidad de Concepción
Junio de 2012
Martín Montecino L. Ph.D.Centro de Investigaciones Biomédicas
Centro FONDAP para la Regulación del GenomaFacultad de Ciencias Biológicas-Facultad de Medicina
Universidad de Andrés Bello
X
Aspectos a analizar:
1.-Proteínas o complejos proteicos con actividadremodeladora de cromatina dependiente de energía
2.-Modificaciones covalentes de proteínas queconstituyen y organizan la cromatina
3.-Modificación covalente de DNA (metilación)
X
Aspectos a analizar:
1.-Proteínas o complejos proteicos con actividadremodeladora de cromatina dependiente de energía
2.-Modificaciones covalentes de proteínas queconstituyen y organizan la cromatina
ComplejoRemodelador
SWI/SNF + ATP
¿Como se produce esta alteración en la estructura del nucleosoma?
150 pb
hSWI/SNF
150 pb
Langst y Becker, Biochem. Biophys. Acta, 1677, 58,63, 2004Becker y Horz, Ann. Rev. Biochem. 71, 247-73, 2002
hSWI/SNF
230 pb
Langst y Becker, Biochem. Biophys. Acta, 1677, 58,63, 2004Becker y Horz, Ann. Rev. Biochem. 71, 247-73, 2002
hSWI/SNF
150 pb
“Nucleosome Eviction”DNA aceptor
Gutiérrez et al. EMBO J. 2007Workman, J. Genes Dev. 20, 2009-2017, 2006
¿Como se produce el reconocimiento de una secuencia en particularpor parte de un complejo remodelador?
Asociación funcional de SWI/SNF con:
-La maquinaria transcripcional básica (RNA pol II Holoenzyme)-Con factores de transcripción específicos
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
Alkalinephosphatase
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Ric-8B
Osterix
Osteoblast differentiation Ex Vivo
Gutierrez et al. Biochemistry, 2000Gutierrez et al. J. Biol. Chem. 2002Sierra et al. Mol. Cell. Biol. 2003Paredes et al. Mol. Cell. Biol. 2004Villagra et al. J. Biol. Chem. 2006Gutierrez et al. J. Biol. Chem. 2007Montecino et al. Biochem. Cell Biol. 2007
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
Alkalinephosphatase
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Ric-8B
Osterix
Osteoblast differentiation Ex Vivo
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
Alkalinephosphatase
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Ric-8B
Osterix
Osteoblast differentiation Ex Vivo
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
Alkalinephosphatase
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Ric-8B
Osterix
Osteoblast differentiation Ex Vivo
+
C/EBP+SWI/SNF
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
Alkalinephosphatase
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Ric-8B
Osterix
Osteoblast differentiation Ex Vivo
C/EBP+SWI/SNF
-
+
X
Aspectos a analizar:
1.-Proteínas o complejos proteicos con actividadremodeladora de cromatina dependiente de energía
2.-Modificaciones covalentes de proteínas queconstituyen y organizan la cromatina
Acetilación de histonas del core nucleosomal (H3 y H4):
-Disminuye afinidad de histona H1 por nucleosomas-Disminuye interacciones entre nucleosomas-Facilita unión de factores de transcripción por secuencias nucleosomales-Aumenta afinidad de complejos con actividad remodeladora de cromatina
HDACs:
-Clase I: HDAC 1, 2, 3 y 8 (homólogas de yRpd3)
-Clase II: HDAC 4, 5, 6, 7, 9 y 10 (homólogas de yHda1)
-Clase III: Sirt 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 (relacionadas a ySir2)
-Clase IV: HDAC11
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
Alkalinephosphatase
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Ric-8B
Osterix
Osteoblast differentiation Ex Vivo
DHS region
Cruzat et al. Biochemistry, 2009Henriquez et al. J. Cell. Physiol., 2011Henriquez et al. Manuscript in preparation
C/EBP + HATs
Transcriptional activation of RUNX2 gene involves chromatin remodeling
HATs
C/EBP
IncreasedHistone acetylation
Metilación de histonas:
-Metilación de histona H3 en K9 favorece compactación cromatínica-Metilación de histona H3 en K4 favorece actividad transcripcional-Patrones de metilación de histonas acompañan la actividad transcripcional de genes eucariontes
Proliferation ECMMaturation
Mineralization
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Osteopontin
Osteocalcin
RUNX2
AlkalinePhosphatase
RUNX2
Collagen I
P21WAF/CIP1
RUNX2
Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003
¿Organización de la maquinaria transcripcional en el contexto nuclear?
Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003
¿Organización de la maquinaria transcripcional en el contexto nuclear?
¿Contribución del RNA no-codificante (LncRNAs)?