Contribución de la secuencia del DNA al posicionamiento de los nucleosomas

Abstract

[ES]El genoma de las células eucariotas está organizado dentro del núcleo en una estructura compleja llamada cromatina, cuya unidad básica es el nucleosoma. Mediante técnicas de secuenciación masiva se ha demostrado que, en levaduras, los nucleosomas ocupan posiciones estables en relación a la secuencia del DNA. Esta organización se mantiene prácticamente invariable bajo diferentes situaciones fisiológicas y depende de varios factores, entre los que se encuentran los remodeladores de cromatina, los factores de transcripción y la afinidad de los nucleosomas por distintas secuencias de DNA. Aunque la contribución de los remodeladores de cromatina y de los factores de transcripción al posicionamiento nucleosomal está bien establecida, la relevancia de la secuencia del DNA en este proceso no está clara.

Mediante el análisis cuantitativo del posicionamiento, en esta Tesis Doctoral hemos demostrado que variaciones en la secuencia del DNA alteran el patrón de posicionamiento de los nucleosomas a nivel individual en Schizosaccharomyces pombe. Este efecto se produce tanto en regiones transcritas como en no transcritas, lo que sugiere la existencia de elementos en la secuencia del DNA que controlan el posicionamiento nucleosomal. Para identificar estos elementos, hemos diseñado moléculas artificiales de DNA que incorporan información del contenido promedio en nucleótidos del DNA mononucleosomal de S. pombe y Saccharomyces cerevisiae. Estas moléculas artificiales son capaces de generar hileras de nucleosomas posicionados en un contexto genómico, de manera específica de especie. Por último, hemos comprobado que esta información se puede combinar con el código genético, lo que permite adaptar genes de diferentes especies, tanto eucariotas como procariotas, para que puedan adoptar la organización nucleosomal de otra especie.

Estos resultados abren la posibilidad de diseñar moléculas de DNA, tanto codificantes como no codificantes, capaces de dirigir la organización nucleosomal en una especie determinada, lo que podría suponer un avance importante para la biología sintética.