Papel de la metilación del ADN en la activación inicial de genes hematopoiéticos y musculares

Resumen

La metilación de citosinas en dinucleótidos CpG es la principal modificación epigenética en mamíferos. El objetivo general de esta tesis fue estudiar el papel que juega esta modificación en la activación inicial de genes durante el desarrollo. Para ello utilizamos como modelo la activación de genes específicos de sangre en células madre hematopoiéticas (HSC) y la expresión de miogenina durante el desarrollo en ratón. Con excepción de las islas CpG, el ADN en células somáticas está altamente metilado. Sin embargo, hasta el momento no se conoce el estado basal desde el cual se activan regiones con una densidad baja de CpGs en células madre. Mediante secuenciación genómica tras el tratamiento con bisulfito sódico hemos demostrado que varias regiones reguladoras de genes hematopoiéticos se activan simultáneamente desde un estado desmetilado en el menos una subpoblación de HSC. Por el contrario, el promotor del gen específico de músculo miogenina se encuentra completamente metilado en casi todos los clones analizados, aunque en un 8% de ellos los tres CpGs alrededor de los sitios de unión de factores de transcripción se encuentran sin modificar.Sin embargo, no hemos detectado expresión de miogenina en HSC. Durante el desarrollo en ratón el promotor de miogenina se encuentra generalmente metilado en somitas posteriores de embriones de e9.5 (que todavía no expresan el gen), y se desmetila en las somitas más anteriores. La desmetilación de los tres CpGs alrededor de los sitios de unión de factores de transcripción es completa en músculo esquelético de ratones neonatos. Dicha desmetilación parece ser previa a la activación del gen, ya que el número de clones sin modificar en somitas anteriroes es mayor al número de células que expresan migoenina. El promotor de miogenina es hipersensible a nucleasas en células musculares C2C12 diferenciadas, y no se requiere la unión del factor Myf5 es necesario para la exp