Este documento resume tres aspectos clave de la organización de la cromatina y la estructura del nucleosoma: 1) proteínas y complejos proteicos que remodelan la cromatina de forma energética-dependiente, 2) modificaciones covalentes de proteínas que constituyen y organizan la cromatina, y 3) modificación covalente del ADN a través de la metilación. Además, analiza cómo estas modificaciones afectan la estructura del nucleosoma y la transcripción génica.
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Organización de la cromatina y estructura nucleosoma
1. Organización de la Cromatina y la Estructura del Nucleosoma
IV Curso de Postgrado en Biología Vegetal:
REGULACIÓN EPIGENÉTICA EN PLANTAS
Facultad de Ciencias Forestales
Universidad de Concepción
Junio de 2012
Martín Montecino L. Ph.D.
Centro de Investigaciones Biomédicas
Centro FONDAP para la Regulación del Genoma
Facultad de Ciencias Biológicas-Facultad de Medicina
Universidad de Andrés Bello
2. Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003
3. X
Aspectos a analizar:
1.-Proteínas o complejos proteicos con actividad
remodeladora de cromatina dependiente de energía
2.-Modificaciones covalentes de proteínas que
constituyen y organizan la cromatina
3.-Modificación covalente de DNA (metilación)
4. Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003
8. X
Aspectos a analizar:
1.-Proteínas o complejos proteicos con actividad
remodeladora de cromatina dependiente de energía
2.-Modificaciones covalentes de proteínas que
constituyen y organizan la cromatina
9.
10. Complejo
Remodelador
SWI/SNF + ATP
150 pb
¿Como se produce esta alteración en la estructura del nucleosoma?
11. hSWI/SNF
150 pb
Langst y Becker, Biochem. Biophys. Acta, 1677, 58,63, 2004
Becker y Horz, Ann. Rev. Biochem. 71, 247-73, 2002
12. hSWI/SNF
230 pb
Langst y Becker, Biochem. Biophys. Acta, 1677, 58,63, 2004
Becker y Horz, Ann. Rev. Biochem. 71, 247-73, 2002
13. “Nucleosome Eviction”
DNA aceptor
hSWI/SNF
150 pb
Gutiérrez et al. EMBO J. 2007
Workman, J. Genes Dev. 20, 2009-2017, 2006
14. ¿Como se produce el reconocimiento de una secuencia en particular
por parte de un complejo remodelador?
17. Asociación funcional de SWI/SNF con:
-La maquinaria transcripcional básica (RNA pol II Holoenzyme)
-Con factores de transcripción específicos
18. Osteoblast differentiation Ex Vivo
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Proliferation ECM Mineralization
Maturation
Collagen I Alkaline Osteopontin
phosphatase
P21WAF/CIP1 Osteocalcin
RUNX2
Ric-8B
Osterix
19. Gutierrez et al. Biochemistry, 2000
Gutierrez et al. J. Biol. Chem. 2002
Sierra et al. Mol. Cell. Biol. 2003
Paredes et al. Mol. Cell. Biol. 2004
Villagra et al. J. Biol. Chem. 2006
Gutierrez et al. J. Biol. Chem. 2007
Montecino et al. Biochem. Cell Biol. 2007
20. Osteoblast differentiation Ex Vivo
Osteoprogenitor Osteoblast Osteocyte
Proliferation ECM Mineralization
Maturation
Collagen I Alkaline Osteopontin
phosphatase
P21WAF/CIP1 Osteocalcin
RUNX2
Ric-8B
Osterix
30. X
Aspectos a analizar:
1.-Proteínas o complejos proteicos con actividad
remodeladora de cromatina dependiente de energía
2.-Modificaciones covalentes de proteínas que
constituyen y organizan la cromatina
31. Acetilación de histonas del core nucleosomal (H3 y H4):
-Disminuye afinidad de histona H1 por nucleosomas
-Disminuye interacciones entre nucleosomas
-Facilita unión de factores de transcripción por secuencias nucleosomales
-Aumenta afinidad de complejos con actividad remodeladora de cromatina
41. Metilación de histonas:
-Metilación de histona H3 en K9 favorece compactación cromatínica
-Metilación de histona H3 en K4 favorece actividad transcripcional
-Patrones de metilación de histonas acompañan la actividad transcripcional de genes eucariontes
54. Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003
55. ¿Organización de la maquinaria transcripcional en el contexto nuclear?
Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003
56. ¿Organización de la maquinaria transcripcional en el contexto nuclear?
¿Contribución del RNA no-codificante (LncRNAs)?
Stein et al. Trends Cell. Biol. 13, 584-592, 2003