Dominios asociados topológicamente

Dominios Asociados Topológicamente dentro de los territorios cromosomales, sus bordes e interacciones.

Un dominio asociado topológicamente o TAD (por sus siglas en inglés: Topologically Associated Domain) es una región genómica que interactúa consigo misma, lo que significa que las secuencias de ADN dentro de un TAD interactúan físicamente entre sí con más frecuencia que con secuencias fuera del TAD.[1]​ El tamaño medio de un TAD en células de ratón es de 880 kb, y tienen tamaños similares en especies no mamíferas.[2]​ Los límites a ambos lados de estos dominios se conservan entre diferentes tipos de células de mamíferos e incluso entre especies[2]​ y están altamente enriquecidos con el factor de unión a CCCTC (CTCF) y sitios de unión a cohesina.[1]​ Además, algunos tipos de genes (como los genes de transferencia de ARN y los genes de mantenimiento) aparecen cerca de los límites de TAD con más frecuencia de lo que cabría esperar al azar.[3]​[4]​

Las funciones de los TAD no se comprenden completamente y todavía es un tema de debate. La mayoría de los estudios indican que los TAD regulan la expresión génica al limitar la interacción potenciador-promotor a cada TAD,[5]​ sin embargo, un estudio reciente desacopla la organización del TAD y la expresión génica.[6]​ La alteración de los límites del TAD se asocia con una amplia gama de enfermedades como el cáncer,[7]​[8]​[9]​ una variedad de malformaciones de las extremidades como la sinpolidactilia, el síndrome de Cooks y el síndrome F,[10]​ y el número de trastornos como el cuerpo calloso hipoplásico y la leucodistrofia desmielinizante de inicio en la edad adulta.[10]​

Los mecanismos subyacentes a la formación de TAD también son complejos y aún no se han aclarado por completo, aunque varios complejos de proteínas y elementos de ADN están asociados con los límites de TAD. Sin embargo, el modelo de esposas y el modelo de extrusión de bucle se describen para describir la formación de TAD con la ayuda de CTCF y proteínas de cohesina.[11]​ Además, se ha propuesto que la rigidez de los límites del TAD en sí misma podría causar el aislamiento del dominio y la formación del TAD.

Descubrimiento y diversidad

Los dominios asociados topológicamente (TAD) se definen como regiones cuyas secuencias de ADN se contactan preferentemente entre sí. Fueron descubiertos en 2012 utilizando métodos de captura de la conformación de los cromosomas, incluida Hi-C.[3]​[4]​[12]​ Se ha demostrado que están presentes en múltiples especies,[13]​ incluyendo moscas de la fruta (Drosophila),[14]​ ratón,[3]​ plantas, hongos y genomas humanos.[4]​ En las bacterias, se les conoce como dominios de interacción cromosómica (CID).[13]​

Herramientas analíticas y bases de datos

Las ubicaciones de los dominios asociados topológicamente (TAD) se definen aplicando un algoritmo a los datos Hi-C. Por ejemplo, los TAD a menudo se denominan de acuerdo con el llamado "índice de direccionalidad".[4]​ El índice de direccionalidad se calcula para contenedores individuales de 40 kb, recopilando las lecturas que caen en el contenedor y observando si sus lecturas emparejadas se asignan aguas arriba o aguas abajo del contenedor (los pares de lectura deben abarcar no más de 2 Mb). Un valor positivo indica que hay más pares de lectura en sentido descendente que en sentido ascendente, y un valor negativo indica lo contrario. Matemáticamente, el índice de direccionalidad es una estadística de chi-cuadrado con signo.

El desarrollo de navegadores y bases de datos del genoma 3D como The 3D Genome Browser,[15]​ 3DIV,[16]​ 3D-GNOME,[17]​ y TADKB[18]​ nos han permitido visualizar la organización TAD de las regiones de interés en diferentes tipos celulares.

Mecanismos de formación

Lazos de extrusión de DNA a través de anillos de Cohesina.

Se sabe que varias proteínas están asociadas con la formación de TAD, incluida la proteína CTCF y la cohesina del complejo proteico.[1]​ También se desconoce qué componentes se requieren en los límites de TAD; sin embargo, en células de mamíferos, se ha demostrado que estas regiones límite tienen niveles comparativamente altos de unión a CTCF. Además, algunos tipos de genes (como los genes codificantes de ARN de transferencia y los genes constitutivos) aparecen cerca de los límites de TAD con más frecuencia de lo que cabría esperar por casualidad.[3]​[4]​

Las simulaciones por computadora han demostrado que la extrusión de bucles de cromatina impulsada por el superenrollamiento generado por transcripción asegura que la cohesina se reubique rápidamente y los bucles crezcan con una velocidad razonable y en una buena dirección. Además, el mecanismo de extrusión de bucle impulsado por superenrollamiento es consistente con explicaciones anteriores que proponen por qué los TAD flanqueados por sitios de unión CTCF convergentes forman bucles de cromatina más estables que los TAD flanqueados por sitios de unión CTCF divergentes. En este modelo, el superenrollamiento también estimula los contactos del promotor potenciador y se propone que la transcripción del ARNe envía la primera ola de superenrollamiento que puede activar la transcripción del ARNm en un TAD determinado.[19]​[20]​ Los modelos computacionales también mostraron que los anillos de cohesina actúan como un peine molecular muy eficiente, empujando nudos y enredos como en los catenanos hacia el borde de los TAD, donde estos son eliminados por la acción de las topoisomerasas. De manera constante, la eliminación de enredos durante la extrusión del asa también aumenta el grado de segregación entre los cromosomas.[21]​ Sin embargo, la prueba de la extrusión del bucle de ADN se limita hasta ahora a la condensina (complejo de proteína hermana de la cohesina).[22]​

Propiedades

Conservación

Se ha informado que los TAD son relativamente constantes entre diferentes tipos de células (en células madre y células sanguíneas, por ejemplo), e incluso entre especies en casos específicos.[23]​[24]​

Relación con la interacción promotor-potenciador

La mayoría de interacciones observadas entre promotores y potenciadores no cruzan los límites de TAD. La eliminación de un límite de TAD (por ejemplo, utilizando CRISPR para eliminar la región relevante del genoma) puede permitir que se formen nuevos contactos promotor-potenciador. Esto puede afectar la expresión génica cercana; se ha demostrado que tal mala regulación causa malformaciones en las extremidades (por ejemplo, polidactilia) en humanos y ratones.[23]​

Las simulaciones por computadora han demostrado que el superenrollamiento inducido por la transcripción de las fibras de cromatina puede explicar cómo se forman los TAD y cómo pueden asegurar interacciones muy eficientes entre los potenciadores y sus promotores afines ubicados en el mismo TAD.[20]​

Relación con otras características estructurales del genoma

Se ha demostrado que los dominios de tiempo de replicación están asociados con los TAD, ya que su límite está colocalizado con los límites de los TAD que se encuentran a ambos lados de los compartimentos.[25]​ Se propone que los vecindarios aislados, bucles de ADN formados por regiones unidas a CTCF / cohesina, subyacen funcionalmente a los TAD.[26]​

Rol en enfermedades

La alteración de los límites del dominio asociado topológicamente (TAD) puede afectar la expresión de genes cercanos y esto puede causar enfermedades.[27]​

Por ejemplo, se ha informado que las variantes genómicas estructurales que alteran los límites del TAD causan trastornos del desarrollo como malformaciones de las extremidades humanas.[28]​[29]​[30]​ Además, varios estudios han proporcionado evidencia de que la alteración o reordenación de los límites de TAD puede proporcionar ventajas de crecimiento para ciertos cánceres, como la leucemia linfoblástica aguda de células T (LLA-T),[31]​ gliomas,[32]​ y cáncer de pulmón.[33]​

Dominios asociados a la lámina nuclear

Artículo principal: Lámina nuclear
LADs (líneas grises oscuras) y proteínas que interaccionan con ellas. La lámina está indicada por una línea verde curva.

Los dominios asociados a la lámina (LAD) son partes de la cromatina que interactúan en gran medida con la lámina, una estructura en forma de red en la membrana interna del núcleo.[34]​ Los LAD consisten principalmente en cromatina transcripcionalmente silenciosa, enriquecida con Lys27 trimetilada en la histona H3 (también denominada H3K27me3), que es una modificación de histona postraduccional común de la heterocromatina.[35]​ Los LAD tienen sitios de unión a CTCF en su periferia

Referencias

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韩国—马来西亚关系

韓國－馬來西亞關係 马来西亚 韩国 代表機構马来西亚驻韩国大使馆韩国驻马来西亚大使馆 韩国－马来西亚关系（韩语：대한민국-말레이시아 관계，馬來語：Hubungan Korea Selatan–Malaysia），亦称马来西亚－韩国关系，指韩国与马来西亚两国之间的双边关系。目前两国为“战略伙伴关系”。 历史 韩国与马来亚联合邦于1960年2月23日建交[1]。1962年5月，韩国在马来亚首都吉...

俄亥俄州

  「俄亥俄」重定向至此。关于其他用法，请见「俄亥俄 (消歧义)」。 俄亥俄州 美國联邦州State of Ohio 州旗州徽綽號：七葉果之州地图中高亮部分为俄亥俄州坐标：38°27'N－41°58'N, 80°32'W－84°49'W国家 美國加入聯邦1803年3月1日，在1953年8月7日追溯頒定（第17个加入联邦）首府哥倫布（及最大城市）政府 • 州长（英语：List of Governors of {{{Name}}}]]） •&...

 

الدوري الروسي الممتاز 1993

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (نوفمبر 2019) الدوري الروسي الممتاز 1993 تفاصيل الموسم الدوري الروسي الممتاز  النسخة 2  البلد روسيا  التاريخ بداي...

 

معركة رأس سبارطيل (1936)

معركة رأس سبارطيل جزء من الحرب الأهلية الإسبانية  التاريخ 29 سبتمبر 1936  البلد إسبانيا  الموقع رأس سبارطيل[1]  36°14′47″N 4°38′30″W / 36.24638889°N 4.64166667°W / 36.24638889; -4.64166667 [1]  المتحاربون الجمهورية الإسبانية جبهة المتمردين القوة 2 مدمرة 1 طراد ثقيل1 طرا...

Xen

This article is about the virtualization software. For other uses, see Xen (disambiguation). Type-1 hypervisor Xen running NetBSD and three Linux distributionsOriginal author(s)Keir Fraser, Steven Hand, Ian Pratt, University of Cambridge Computer LaboratoryDeveloper(s)Linux FoundationIntelInitial releaseOctober 2, 2003; 20 years ago (2003-10-02)[1][2]Stable release4.18.0[3]  / 17 November 2023; 6 months ago (17 November 2023) Reposit...

 

Desflurane

Chemical compound DesfluraneClinical dataPronunciationdes-FLOO-rane Trade namesSupraneAHFS/Drugs.comMicromedex Detailed Consumer InformationLicense data US DailyMed: Desflurane Pregnancycategory AU: B3 Routes ofadministrationInhalationATC codeN01AB07 (WHO) Legal statusLegal status AU: S4 (Prescription only) BR: Class C1 (Other controlled substances)[1] US: ℞-only Pharmacokinetic dataMetabolismNot metabolizedElimination half-lifeEliminatio...

 

Meredith Public Library

United States historic placeMeredith Public LibraryU.S. National Register of Historic Places Show map of New HampshireShow map of the United StatesLocation91 Main St., Meredith, New HampshireCoordinates43°39′19″N 71°30′1″W / 43.65528°N 71.50028°W / 43.65528; -71.50028Area0.5 acres (0.20 ha)Built1900 (1900)ArchitectSwan, GeorgeArchitectural styleClassical RevivalNRHP reference No.84000514[1]Added to NRHPDecember 13, 1984 The ...

Pumiliotoxin 251D

Pumiliotoxin 251D Names Preferred IUPAC name (6Z,8S,8aS)-8-Methyl-6-[(2R)-2-methylhexylidene]octahydroindolizin-8-ol Other names Pumiliotoxin 251D Identifiers CAS Number 73376-35-9 N 3D model (JSmol) Interactive image ChEMBL ChEMBL358960 Y ChemSpider 4944741 Y KEGG C20031 PubChem CID 6440480 InChI InChI=1S/C16H29NO/c1-4-5-7-13(2)10-14-11-16(3,18)15-8-6-9-17(15)12-14/h10,13,15,18H,4-9,11-12H2,1-3H3/b14-10-/t13-,15+,16+/m1/s1 NKey: OKTQTXDNHCOLHT-AJKPHIATSA-N NInC...

 

ローラ・T95/30

ローラ・T95/30 カテゴリー F1コンストラクター ローラデザイナー ジュリアン・クーパー[1]クリス・サンダース[1]先代 ローラ・T93/30後継 ローラ・T97/30主要諸元シャシー 成形されたカーボンファイバーとアルミニウム・ハニカムの複合モノコックサスペンション（前） ウィッシュボーン、プッシュロッド、トーションバー、Koni製ダンパーサスペンション（後�...

 

Varese Calcio 1987-1988

Voce principale: Varese Calcio. Varese CalcioStagione 1987-1988Sport calcio Squadra Varese Allenatore Carlo Soldo Presidente Riccardo Scandroglio Serie C28º posto nel girone B. Coppa Italia Serie C2º nel girone B. Maggiori presenzeCampionato: Fadoni (34) Miglior marcatoreCampionato: Verdicchio (5) 1986-1987 1988-1989 Si invita a seguire il modello di voce Questa pagina raccoglie le informazioni riguardanti il Varese Calcio nelle competizioni ufficiali della stagione 1987-1988. Indice ...

نهر النعامين

نهر النعامين   المنطقة البلد فلسطين الخصائص الطول 11 كيلومتر  المصب خليج حيفا  مساحة الحوض 70 كيلومتر مربع  تعديل مصدري - تعديل   نهر النعامين نهر دائم تجري فيه المياه على مدار السنة ولا يتجاوز طوله 9 كم. وهو من أنهار شمال غرب فلسطين وأوديته. ولا يتعدى هذا النهر منط�...

 

153e méridien est

Cercle Arctique T. Cancer Équateur T. Capricorne Cercle AntarctiqueTracé du méridien de 153° est En géographie, le 153e méridien est est le méridien joignant les points de la surface de la Terre dont la longitude est égale à 153° est. Géographie Dimensions Comme tous les autres méridiens, la longueur du 153e méridien correspond à une demi-circonférence terrestre, soit 20 003,932 km. Au niveau de l'équateur, il est distant du méridien de Greenwich de 17...