Predicción bioinformática y validación experimental de nuevos aisladores genómicos

Abstract

Los genomas de vertebrados están organizados funcional y estructuralmente en dominios, que incluyen todos los elementos reguladores necesarios para la correcta expresión de los genes que contienen. Estos dominios están delimitados por aisladores genómicos, elementos reguladores con propiedades de bloqueo de enhancers y de barrera, y que contribuyen a la organización estructural del locus mediante la interacción con la arquitectura nuclear. Se han descrito multitud de secuencias de unión a CTCF, un factor nuclear asociado a aisladores genómicos en vertebrados, utilizando métodos de análisis masivo. Sin embargo, nuestras publicaciones recientes demuestran que existen secuencias aisladoras que no requieren CTCF (por ejemplo, SINE). Por ello hemos desarrollado nuevos algoritmos bioinformáticos, para el análisis sistemático del genoma humano y de ratón, utilizando herramientas como aGEM, que permiten inspeccionar el patrón de expresión de genes en diversos tejidos y compararlos frente al de sus vecinos inmediatos, centrándonos en aquellos que presenten diferencias y explorando las secuencias intergénicas correspondientes, en particular aquellas que hayan sido conservadas evolutivamente. Para validar funcionalmente estos aisladores genómicos aplicamos el método diseñado en el laboratorio. Primero, realizamos un test in vitro de bloqueo de enhancer en células de mamífero en cultivo. En segundo lugar, evaluamos estos mismos elementos in vivo, usando construcciones similares en pez cebra. Los aisladores descritos con este método pueden funcionar en construcciones heterólogas, como transgenes y vectores de terapia génica, combatiendo eficazmente los efectos de posición cromosomales.