La regulación del genoma durante la embriogénesis

Bajo los auspicios del proyecto financiado por la Unión Europea IMMRSRGE, los investigadores trabajaron con el objetivo de determinar los factores implicados en la reorganización espacial de determinados loci genéticos en el núcleo. Para visualizar el plegamiento del genoma y su ruta de plegamiento durante el transcurso de la implantación del blastocisto, se emplearon diferentes técnicas como la fluorescencia in situ, la hibridación, la microscopía digital y técnicas de análisis automático de imágenes.

En mamíferos, el blastocisto se forma tras la fertilización del óvulo. Este contiene una masa celular interna (MCI), o embrioblasto, que posteriormente da lugar al embrión. A partir de la MCI se originan dos capas celulares denominadas epiblasto e hipoblasto. Durante este periodo de la implantación del blastocisto, el desarrollo está caracterizado por una importante reorganización nuclear.

Al igual que las células madre embrionarias (CME) pluripotentes aisladas de la MCI de mamíferos, las células madre del epiblasto (CMepi) también son pluripotentes. Este hecho tiene importantes implicaciones para la biomedicina. Los investigadores se centraron en el estudio de los genes que se desplazan desde o hacia la periferia del núcleo cuando las CME de ratón se diferencian en CMepi.

Para inhibir de manera selectiva la expresión de genes tras la supresión de proteínas implicadas en la modulación de la estructura y de la organización de la cromatina, se empleó la técnica del ARN de interferencia. En este sentido, se seleccionaron las secuencias de ADN relacionadas con la proteína lamina B1 para su estudio. Estos datos fueron correlacionados con conjuntos de datos epigenéticos de las modificaciones de histonas que tienen lugar antes y después de la diferenciación de las CME.

Los investigadores lograron identificar con éxito una histona modificada implicada en la relocalización aberrante de genes en la periferia del núcleo de las CME. Estos genes normalmente se relocalizan en la periferia del núcleo solo durante la fase de epiblasto del desarrollo. Esto condujo al análisis de otras características de la cromatina relacionadas con la modificación de la histona candidata y de su posible papel en la reorganización del genoma en el núcleo.

Los resultados del proyecto fueron presentados en dos simposios internacionales en 2013 y ya se están preparando para su publicación.

Además de desvelar la complejidad de la función del genoma en la salud y en la enfermedad, los resultados del proyecto IMMRSRGE incluyen aplicaciones como la regeneración de tejidos y la terapia celular empleando tanto las CME como las CMepi.