Organización de los nucleosomas y regulación del genoma en el género Schizosaccharomyces

Abstract

Los nucleosomas facilitan el empaquetamiento del genoma en el núcleo eucariótico y modulan el acceso de los reguladores al ADN. Una descripción detallada de la organización y remodelamiento de la cromatina bajo diferentes condiciones fisiológicas y en especies distintas es fundamental para entender su contribución a la regulación y evolución de los genomas. Para determinar la dinámica de la cromatina bajo programas transcripcionales diferentes hemos generado mapas de nucleosomas de alta resolución en Schizosaccharomyces pombe. Nuestros resultados muestran que el 98,5% del genoma permanece prácticamente invariable durante mitosis y meiosis, mientras que el remodelamiento se limita a la exclusión de 1100 nucleosomas aproximadamente localizados en los promotores de un subconjunto de genes expresados diferencialmente durante meiosis. Estas regiones libres de nucleosomas (NDRs) inducibles y las que están presentes de forma constitutiva en el genoma solapan de forma precisa con grupos de sitios de unión para factores de transcripción (TF) específicos de meiosis y de diferentes clases funcionales de genes respectivamente.

La deleción individual de dos TFs afecta solamente a una pequeña fracción de todas las NDRs a las que se unen in vivo, indicando que los factores de transcripción contribuyen colectivamente al mantenimiento de las NDRs. Además, el análisis de otras dos especies del mismo género, S. octosporus y S. japonicus, muestra que la organización nucleosomal de regiones transcritas e intergénicas y los motivos reguladores encontrados en las NDRs genómicas están muy conservados en las levaduras de fisión, siendo el grado de conservación mayor entre S. pombe y S. octosporus, las dos especies más próximas evolutivamente. Nuestros resultados en tres especies diferentes revelan un patrón de nucleosomas estricto y constante que favorece la concentración de los reguladores en las NDRs. El análisis de los grupos de motivos reguladores en esta fracción discreta del genoma facilitará la definición de las redes regulatorias eucarióticas. Nuestros resultados muestran que el 98,5% del genoma permanece prácticamente invariable durante mitosis y meiosis, mientras que el remodelamiento se limita a la exclusión de 1100 nucleosomas aproximadamente localizados en los promotores de un subconjunto de genes expresados diferencialmente durante meiosis. Estas regiones libres de nucleosomas (NDRs) inducibles y las que están presentes de forma constitutiva en el genoma solapan de forma precisa con grupos de sitios de unión para factores de transcripción (TF) específicos de meiosis y de diferentes clases funcionales de genes respectivamente.