Determinación del código de histonas de los sitios de crossover en el genoma del ratón

Abstract

Los crossovers meióticos (CO) son esenciales para la reproducción y la evolución. Garantizan la correcta segregación cromosómica en los gametos y promueven la diversidad genética. La formación defectuosa de CO conduce a la aneuploidía y la infertilidad; de ahí que conocer cómo se regulan los COs sea clave para entender la salud reproductiva. Nuestro grupo demostró que el lector epigenético BRDT, que lee lisinas acetiladas de H3 y H4, determina la formación y correcta localización de los CO durante la meiosis en el genoma del ratón, sugiriendo que mecanismos epigenéticos estarían involucrados en la formación y localización de los CO de mamíferos. Utilizando bases de datos de experimentos de ChIP Seq de histonas en espermatocitos de ratón, nuestro grupo encontró que diversas modificaciones de histonas están presentes diferencialmente en los CO hotspots en el genoma de células en meiosis. Sin embargo, falta la confirmación experimental de estos resultados. Para resolver ello, se realizó ChIP y Tiled qPCR en espermatocitos de ratones C57Bl6. Se analizaron 3 regiones genómicas: i) CO hotspot del cromosoma X ii) una región de formación de DSBs pero sin producción de CO, iii) una región sin DSBs ni formación de COs. Los análisis de datos se realizaron utilizando ∆∆Ct y los análisis estadísticos se realizaron mediante t-student. Observamos que existe un patrón de localización, enriquecimiento e intensidad de peaks específico de las modificaciones estudiadas en las diferentes regiones genómicas estudiadas. En este sentido encontramos diferentes ocupaciones de H3K9ac y H3K4me3 en las regiones de DSB, no-CO y CO, así como el enriquecimiento de nucleosomas que exhibían estas marcas de histona. H3K4me3 estaba presente como pocos peaks en el DSB, peaks altos en la región sin CO y en niveles muy bajos en la región CO. Por el contrario, esta región estaba totalmente ocupada en nucleosomas con H3K9ac en niveles de enriquecimiento bajos en comparación con las otras regiones genómicas. Así pues, en la región CO se marca un patrón particular de modificación activa de histonas que es diferente al de otros sitios genómicos.