2. El genoma humano en acción Flashcards
Cuando la cromatina está ___ quiere decir que es funcional.
Relajada / abierta
TAD (topologically associated domain) (definición)
Región cromosómica en la que las secuencias de DNA interactúan físicamente entre sí con más frecuencia que con secuencias fuera del TAD
Los TADs inactivos están más cerca de (la periferia / el centro) del núcleo.
la periferia
Características de los dominios activos de la cromatina
Alta transcripción
Mayor densidad de Alu
Replicación temprana
Acetilación H3K27
Características de los dominios inactivos de la cromatina
Baja transcripción
Mayor densidad de LINE y LTR
Replicación tardía
Metilación H3K27
Las histonas pueden ____ o ____, pero la modificación principal es la ____.
Acetilarse o metilarse; metilación
El DNA puede sufrir modifaciones en forma de ____, pero no ____.
Metilaciones; acetilaciones
En el DNA de mamíferos, sólo se encuentran metilaciones en ___.
Dinucleotidos CG
Las enzimas encargadas de las metilaciones del DNA son:
Metilasas
Islas CpG (definición)
Regiones del genoma mayores de 500 bp en las que el contenido de GC es más del 55% y el ratio O / E de CG es >0.65
Qué hace el tratamiento con bisulfito?
Convierte C en T, excepto las C que están metiladas
Cuando las islas CpG de un promotor están (metiladas / desmetiladas), se transcribe el gen.
Desmetiladas
Todos los CpG del genoma están metilados. ( V / F )
Falso, hay algunos en las islas CpG que no están metilados.
Diferencias entre promotores high y low
High (70%): en housekeeping genes, están regulados por islas CpG
Low (30%): específicos de tipo celular; tienen otro tipo de regulación diferente a las islas CpG
DNA hemi-metilado (definición)
Cuando el DNA se replica, una de las dobles hélices hijas tendrá una hebra metilada (procedente de la original) y una no metilada (nueva)
Tipos de DNA metil-transferasas
De novo: introducen metilaciones en DNA que no estaba metilado previamente (DNMT3A y DNMT3B)
De mantenimiento: actúan en el DNA hemi-metilado (DNMT1)
Metilación no CpG
Es una excepción que ocurre en las células pluripotentes en las que se metilan C seguidas de cualquier nucleótido excepto G
Patrones de metilación en tumores
Hipermetilación de genes supresores de tumores
Hipometilación de todo el resto de los genes
Qué ocurre tras la metilación del DNA (a nivel de las histonas)?
Tras la metilación, se unen las proteínas MBD (methyl-CpG-binding) domain).
Estas reclutan a las proteínas HDAC (histone deacetylases) y HMT (histone methyltransferases).
Esto da la metilación y desacetilación de histonas, lo que conduce al silenciamiento del promotor.
Mecanismo de regulación de las histonas por la acetilación
Las histonas desacetiladas tienen una cola positiva que se une al DNA (negativo), impidiendo la unión de factores de transcripción.
La acetilación bloquea la carga positiva de las histonas, evitando que se una al DNA, dejando una conformación abierta permisiva para la transcripción.
Las acetilaciones de las histonas son una modificación que ( activa / inhibe ) la transcripción.
Activa
Las enzimas encargadas de la acetilación y desacetilación de histonas son las
HDAC (histone deacetylase): represores de la transcripción
HAT (histone acetyltransferase): activadores de la transcripción
DHS (DNAse I hypersensitive sites) (definición)
Regiones que son sensibles a la escisión por la enzima DNasa I. Son regiones de cromatina abierta
Cómo las DHS nos dicen que zonas del genoma son más activos?
Las zonas más activas del DNA tendrán más zonas abiertas porque necesitan permitir la transcripción. Por lo tanto, en las zonas más activas, habrá mas DHS. A fragmento más corto tras la digestión con la DNAsa I, más activo.
Modificaciones de un promotor activo
H3K4 met3
H3K9 y H2K27 ac
H3K36 met3
Modificaciones de un promotor inactivo
H3K4 no met3
H2K27 met3
H3K9 met1
Promotor iniciado (definición)
Estadio intermedio entre activo e inactivo
Modificaciones de un promotor iniciado con expresión
H3K4 met3
H3K9 ac
H3K27 ac
H3K36 met3
Modificaciones de un promotor iniciado sin expresión
H3K9 met1
H3K27 met3
Mecanismo de formación de los TADs
Las cohesinas forman dos anillos y escanean la cromatina
Las cohesinas aprietan la cromatina y se paran cuando encuentran un dímero de CTCF
Se desensambla y el TAD queda formado
CTCF (definición)
Protein that binds to regions of DNA with the consensus sequence CCCTTCCCC on one strand. It flanks TADs on either side
Cuerpo de Barr
Cromosoma X inactivado
XIC (definición)
Zona central del cromosoma X donde se llevan a cabo todos los procesos de inactivación del X
Xist (definición)
Gen responsable de la inactivación del cromosoma X
Tsix (definición)
Gen antisentido de Xist que inhibe su expresión (cuando uno se expresa el otro no)
Jpx (definición)
RNA que funciona como esponja con mucha afinidad por CTCF, quitándolo del promotor y permitiendo que se transcriba Xist
Modificaciones introducidas por XIC que resultan en la inactivación del cromosoma X
Trimetilación de H3K27
Incorporación de la variante de histonas macroH2A
Cambio en la conformación de la cromatina
Cambios conformacionales en el cromosoma que ocurren cuando se inactiva el X
Pérdida de TADs
Aparición de mega dominios
Genes “escapees” (fugitivos)
Genes que escapan a la inactivación del X, deben seguir siendo transcritos
Cómo puede llegar a presentarse la hemofilia A en mujeres?
Si la mujer es portadora y la mutación se encuentra en el cromosoma X que queda activado
La inactivación de un cromosoma X u otro completamente aleatoria?
Sí y no. En el embrión hay un 50% de las células que activan 1 cromosoma X y 50% el otro. Si hay alguna mutación negativa en uno de los X, habra una selección natural de las células del cromosoma X que no tiene esas mutaciones.
Impronta genómica (definición)
En los cromosomas homólogos, en uno de los cromosomas el gen está activo y en el otro está silenciado (excepto genes con expresión codominante)
Síndromes de Prader-Willi y Angelman
Enfermedad causada por deleciones, disomía uniparental o mutaciones en el cromosoma 15. Dependiendo de se se afecta el paterno (Prader-Willi) o materno (Angelman), tendremos un síndrome o el otro.
Cómo se “escoge” si se da el síndrome de Angelman o el PW?
En la misma región del cromosoma 15, existen varios genes. En el cromosoma materno, por imprinting, solo se expresan algunos. Y en el cromosoma paterno, por imprinting, solo se expresan otros. Si la deleción ocurre en el cromosoma paterno, no habrán copias activas de los que se expresan sólo en el paterno; estos son los genes responsables del fenotipo PW, y vice versa.
Principales causas moleculares de Angelman y PW:
PW: Deleción (70%), disomía uniparental (25%), y otras
A: Deleción (70%), mutación (20%), disomía uniparental (2%), y otras
(porque en A, hay un solo gen afectado, por lo que una mutación puntual da el fenotipo. En PW, hay muchos genes; una mutación puntual no tendrá el mismo efecto)
Mecanismos de recuperación de la situación de no disyunción en un embrión
Puede eliminar un cromosoma completo (si la disyunción resulta en trisomía) o puede duplicar la única copia del cromosoma (si la disyunción resulta en monosomía)
Cómo se diagnostica el Prader-Willi
- Estudio de la metilación diferencial de ICR (Imprinting Control Region)
2a. Si es normal, no hay PW
2b. Si es anormal (solo patrón materno), se procede a hacer un FISH
3b. Si el FISH es anormal, es PW por microdeleción
4b. Si el FISH es normal, se procede al estudio de microsatélites
5b. Si el patrón de microsatélites es anormal, es PW por disomía uniparental
6b. Si el patrón de microsatélites es normal, no hay PW
Cómo se diagnostica el Angelman?
- Estudio de la metilación diferencial de ICR
2a. Si es normal, se busca la mutación de UBE3A
3a. Si hay mutación, es Angelman por mutación
4a. Si no hay mutación, no hay Angelman
2b. Si es anormal (sólo el patrón paternal), se procede a un FISH
3b. Si el FISH es anormal, es Angelman por microdeleción
4b. Si el FISH es normal, se procede al estudio de microsatélites
5b. Si el patrón de microsatélites es normal, no hay Angelman
6b. Si el patrón de microsatélites es anormal, es Angelman por disomía uniparental
