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La epigenética en la levadura

El estudio de los mecanismos por los cuales las células heredan sus características epigenéticas no resulta nada sencillo. Unos investigadores europeos obtuvieron las respuestas en la levadura.
La epigenética en la levadura
Las células poseen un mecanismo llamado memoria transcripcional que les permite recordar los genes que se deben expresar en cada momento. De esta forma son capaces de responder rápidamente ante los estímulos del entorno. Actualmente está ampliamente aceptado que la memoria transcripcional forma parte del perfil epigenético de la célula y se transmite a la descendencia a través de un mecanismo desconocido.

Dada la heterogeneidad celular, resulta complicado definir el factor hereditario de la epigenética y diseñar estrategias celulares novedosas. En este contexto, el equipo del proyecto TXNMEMGAL1 (Single-cell dynamics of Gal1 transcriptional memory inheritance in Saccharomyces cerevisiae), financiado con fondos europeos, se propuso observar estos procesos en células vivas. Para ello, estudiaron la gemación de la levadura Saccharomyces cerevisiae y en particular el gen Gal1, que interviene en el metabolismo de la galactosa.

Estudios anteriores indican que las células de levadura nunca expuestas a galactosa muestran una respuesta transcripcional para Gal1 más lenta que aquellas que crecen en presencia de galactosa. Parece que las enzimas implicadas en la remodelación de la cromatina y las modificadoras de las histonas influyen en algunos aspectos de este proceso.

El objetivo del estudio fue describir los mecanismos por los cuales las células de levadura preexpuestas transmitían la memoria transcripcional a sus descendientes y durante cuantas generaciones se conservaba esta memoria. Mediante una técnica puntera con microfluidos, se transfirieron repetidas veces las células de levadura de un medio con galactosa a otro con glucosa. Esto permitió definir la memoria transcripcional para Gal1 y los factores hereditarios en células individuales de levadura así como identificar elementos novedosos que intervenían en la memoria para Gal1. Se analizaron más de quinientas cepas con mutaciones en genes relacionados con la cromatina y se realizaron estudios de la bioquímica de la cromatina afín de entender los efectos de estos reguladores sobre la reinducción transcripcional de Gal1.

En conjunto, las herramientas y los resultados del estudio TXNMEMGAL1 representan un avance sin precedentes en el estudio de la memoria transcripcional y la herencia epigenética a escalar celular. Dado que estos mecanismos se conservan a la largo de la evolución de las células eucariotas, esta información debería extrapolarse a las células humanas, lo que permitiría entender las respuestas celulares integrales ante los cambios ambientales.

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Palabras clave

Epigenética, levadura, memoria transcripcional, Gal1
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