Un estudio liderado por el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), ha descubierto, junto con el grupo de la doctora Marta Artal y el doctor Peter Askjaer, del CABD, y tras haber analizado el perfil de unión de las dos variantes de HP1, HPL-1 y HPL-2 del organismo modelo Caenorhabditis elegans, que HPL-1 y HPL-2 comparten sitios de unión a la cromatina, pero también tienen sitios de unión exclusivos, y que, además, su patrón de unión varía dependiendo del tejido.
En una nota de prensa del CSIC, la doctora Artal ha comentado que «uno de los mecanismos más importantes que utilizan las células para regular la expresión de su genoma se denomina modificación epigenética». Se trata de una compleja serie de cambios químicos en el ADN y en las proteínas que ayudan a organizar las moléculas de ADN en largas fibras denominadas cromatina.
Diferentes clases de proteínas conocidas como «escritoras», «lectoras» y «borradoras» se encargan de establecer e interpretar el estado epigenético de la cromatina. Los dos estados principales de la
cromatina son la eucromatina y la heterocromatina, que se caracterizan por una expresión génica activa e inactiva, respectivamente.
Para el correcto funcionamiento de una célula, los genes de una gran fracción del genoma deben mantenerse inactivos o silenciados en un momento dado. Esto se consigue induciendo el estado de heterocromatina. El Dr. Askjaer explica que «entre los muchos lectores la mayoría de los animales, incluidos los humanos, expresan 2 o 3 variantes de la proteína 1 de la heterocromatina (HP1).’
Las HP1 suelen unirse a modificaciones epigenéticas específicas para garantizar el silenciamiento de los genes de esta región del genoma. Sin embargo, se desconoce el papel exacto de las distintas variantes de HP1 y, en algunas circunstancias, la unión de HP1 también puede activar la expresión génica, es decir, la producción de las proteínas, codificadas en estos genes, que llevarán a cabo una función en la célula en un momento determinado, ya sea del desarrollo o como respuesta a situaciones de estrés.
La primera autora, Patricia de la Cruz, explica que «el uso de C. elegans en este estudio ha permitido la comparación de la cromatina de distintos tejidos durante el desarrollo y el envejecimiento». HPL-1 y HPL-2 son bastante similares, y el estudio ha confirmado que ambas proteínas prefieren interactuar con la
heterocromatina silenciosa.
No obstante, el estudio reveló que las dos proteínas se unen a muchas regiones diferentes del genoma. Además, al comparar la interacción de la HPL-2 con el genoma en células intestinales y cutáneas se encontraron regiones tanto compartidas como únicas en los dos tejidos. Los investigadores han concluído que las variantes individuales de HP1 han evolucionado para cumplir funciones específicas, manteniendo al mismo tiempo cierta redundancia para garantizar la estabilidad del desarrollo.
Este avance ha podido conducir a próximas investigaciones que determinarán la relevancia de las proteínas HP1 en la regulación de la expresión génica tanto durante el envejecimiento como en respuesta a estrés en los diferentes tejidos. En la figura podemos ver la proteína HPL-2 en los núcleos de las células del nematodo C.elegans. Esto es posible gracias a la fusión de una proteína fluorescente a la proteína HPL-2 y a la transparencia del gusano.
