Evolución de las proteínas metiltransferasas de histonas Ehmt en vertebrados y regulación de su expresión

GÓMEZ-OLIVIERI L; CERVINO A; CIRIO MC; DE SOUZA FS

San Martín, PBA

Jornada; 1era Jornada Itinerante de Epigenética; 2022

Centro Nacional de Biotecnología (CSIC-UAM) y Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP)

La cromatina sufre modificaciones que resultan indispensables para que puedan llevarse a cabo losprogramas de diferenciación celular durante el desarrollo embrionario. Las proteínas metiltransferasas de histonas Ehmt1 y Ehmt2 son las enzimas responsables de la mono- y dimetilación de la histona H3 lisina 9 (H3K9me; H3K9me2) y participan en la regulación de la expresión de genes durante el desarrollo embrionario de diversos organismos. Ehmt2 y Ehmt1 juegan un rol fundamental en la diferenciación de distintos tejidos y/o órganos, siendo la ausencia de dichas proteínas causa de muerte del individuo en desarrollo. Además, la enzima Ehmt2 participa en la diferenciación de neuronas en ratón y humano al sufrir un mecanismo de splicing alternativo basado en la inclusión/exclusión del exón 10. Al ser proteínas muy conservadas estructural y filogenéticamente, y de gran relevancia funcional, se ha propuesto en este trabajo estudiar el origen evolutivo de las mismas y profundizar en el conocimiento sobre los mecanismos de regulación enfocándose en la conservación de dicho mecanismo entre los vertebrados. A través de la búsqueda de secuencias de las proteínas en distintas especies representativas de vertebrados y no vertebrados, el alineamiento de dichas secuencias, el análisis filogenético mediante la construcción de un árbol filogenético y el estudio de la sintenía se demostró que los genes Ehmt1 y Ehmt2 de vertebrados surgieron a partir de un gen único que ya existía en un ancestro deuterostomado hace más de 500 millones de años. Además, se demostró que Ehmt1 y Ehmt2 son dos genes parálogos que surgieron ante las rondas de duplicación genómica que sufrieron los vertebrados. Por otro lado, se evaluó la conservación del mecanismo de splicing alternativo de Ehmt2 utilizando a la rana Xenopus laevis como modelo. Mediante la técnica de RT-PCR a partir de la extracción de RNA de embriones de Xenopus, se demostró que el gen Ehmt2 en la rana sufre la exclusión del exón 10, al igual que se había demostrado previamente en ratón y humano, mientras que Ehmt1 no sufre esa regulación. Así, nuestros resultados muestran que dicho mecanismo regulatorio se encuentra conservado entre los vertebrados y es probablemente de gran importancia funcional.