Modificación del estado epigenético de la triple metilación de la lisina 9 en la histona 3 (H3K9me3) en embriones bovinos mediante el sistema Crisprs/Cas9

NAVARRO M; BLÜGUERMANN C; VON MEYEREN M; MUTTO AA

Buenos Aires

Jornada; VIII Jornadas de Jóvenes Investigadores; 2018

Facultad de ciencias veterinarias, Universidad de Buenos Aires, Argentina

La epigenética estudia el conjunto de elementos funcionales que regulan la expresión génica de una célula sin alterar la secuencia de nucleótidos del ADN, determinando qué genes deben ser expresados, en qué grado y en qué momento.La histonas participan en la compactación y organización del ADN en el núcleo celular. Aminoácidos específicos de las histonas pueden ser modificados mediante la adición de grupos acetilo, metilo o fosfato. Las combinaciones de estas modificaciones definen la conformación de la cromatina e influyen en la expresión génica. Hay ciertas modificaciones, como la trimetilación de las lisinas en posición 4 y 36 de la cadena polipeptídica de la histona H3 (H3K4me3 y H3K36me3, respectivamente) que se han asociado clásicamente con permitir la expresión de los genes que controlan, mientras otras, como la trimetilación de las lisinas 9 y 27 de la histona H3 (H3K9me3 y H3K27me3, respectivamente), se han relacionado con el silenciamiento génico.Hay al menos tres metiltransferasas de histonas : SUV39H1, SUV39H2 y SETDB1 que catalizan la generación de la H3K9me3 en células de mamíferos. Trabajos previos han demostrado que en las especies bovina, murina, humana, entre otras, es necesario la remoción de la marca H3K9me3 en embriones obtenidos por fecundación in vitro (FIV) y por transferencia nuclear de células somáticas (TNCS), para lograr un correcto desarrollo embrionario preimplantatorio. Se ha observado que una disminución en la H3K9me3 permite la correcta expresión de genes involucrados en la activación del genoma embrionario.Con el objetivo de disminuir el estado de metilación de la lisina 9 de la histona 3 y evaluar su efecto sobre el desarrollo embrionario, en el presente trabajo hemos generado el knock out de suv39h1 en cigotos bovinos obtenidos por FIV mediante el sistema Crispr/Cas9. Para ello, diseñamos ARN guías específicos del gen blanco utilizando el programa CAS DESIGNER. Luego, comprobamos la eficiencia de corte in vitro para cada complejo ARNg-Cas9-ADN blanco. Una vez validados, éstos fueron inyectados en el citoplasma de presuntos cigotos, 18hs post fecundación. Como resultado, observamos que el porcentaje de producción embrionaria incrementó un 17,6% en embriones tratados en comparación al control. Con el fin de determinar la eficiencia de edición , realizamos un ensayo de inmunofluorescencia de la H3K9me3 mediante el cual estimamos una eficiencia del 66%.En base a estos resultados, podemos concluir que la deleción de la metiltransferasa SUV39H1 aumenta la producción embrionaria por FIV. Esto indicaría que la remoción de la marca H3K9me3 permitiría una mayor relajación de la heterocromatina y por consiguiente, la activación de genes embrionarios.