Función de factores de transcripción en la regulación de la expresión génica durante el desarrollo embrionario

Resumen

Una de las funciones más importantes del ADN no codificante es la regulación de la transcripción de genes, proceso por el cual se modula la cantidad de ARNm que expresa la célula. Esta regulación es llevada a cabo a través de secuencias que contienen elementos reguladores en cis y que unen diferentes proteínas, entre las cuales se encuentran los factores de transcripción. La información contenida en estas regiones es esencial para regular correctamente la expresión génica, especialmente durante el desarrollo embrionario, proceso en el que se requiere una estrecha regulación en espacio y tiempo. Para detectar secuencias reguladoras en cis que contengan sitios de unión de factores de transcripción importantes para el desarrollo, hemos generado un gran conjunto de datos de ChIP-seq de 13 factores de transcripción en tres estadios del desarrollo embrionario del pez cebra. Con estos datos, hemos descrito diferentes aspectos de estos factores de transcripción, como su dinámica de unión al genoma durante el desarrollo, y además, hemos buscado nuevas posibles interacciones entre ellos. En este sentido, hemos explorado la interacción entre los factores de transcripción Sox3 y Meis2b, que se co-expresan en varias estructuras del sistema nervioso y que podrían interaccionar mediante contactos proteína-proteína durante el desarrollo de dichas estructuras. Por otro lado, hemos analizado cómo cambian los perfiles de unión de factores de transcripción en respuesta a estímulos exógenos, mostrando que la vía de señalización por ácido retinoico provoca un aumento de la unión al genoma de su receptor RarALPHAa, y de factores de transcripción que actúan aguas abajo de éste, como Hoxb1b, Meis2b y Sox3. Estos factores de transcripción cooperan en el desarrollo temprano del sistema nervioso central a través de la señalización por ácido retinoico, la cual, junto con su receptor Rar-ALPHAa, también controla el desarrollo de otras estructuras como los arcos faríngeos o el mesodermo ventral. Finalmente, hemos analizado la conservación evolutiva a nivel de secuencia y a nivel funcional de los sitios de unión de uno de los factores de transcripción estudiados, el factor epidérmico p63, el cual mantiene conservada la red génica que regula entre humano y pez cebra, a pesar de existir una gran divergencia a nivel de secuencia en sus sitios de unión al genoma. En definitiva, nuestros estudios resaltan las diversas e importantes funciones que los factores de transcripción poseen en el desarrollo embrionario, y proporcionan datos y recursos epigenómicos de gran utilidad para la comunidad investigadora de pez cebra.