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Identificado un mecanismo de reclutamiento del complejo SWR1 a la cromatina de los genes diana

Investigadores del CBGP (UPM-INIA) del grupo ¨Bases moleculares de las transiciones de fase del desarrollo¨, en colaboración con otros equipos de investigación, han desvelado un papel clave para el homólogo de Arabidopsis de la proteína Swc4/Eaf2 de levaduras en el reclutamiento del complejo SWR1 a la cromatina de los genes diana.

Los organismos eucariotas poseen un elevado número de variantes histónicas que llevan a cabo funciones especializadas. Entre ellas, la variante H2A.Z es esencial para la viabilidad celular en metazoos y en plantas, y su deposición es mediada por el complejo SWR1 en regiones reguladoras de loci específicos, donde se cree que genera regiones de cromatina con características estructurales particulares que modulan su activación transcripcional.

Pero hasta el momento se desconoce como el complejo SWR1 de eucariotas es reclutado a la cromatina de sus genes diana. En plantas, la caracterización de mutaciones que afectan a genes homólogos de componentes del complejo SWR1 ha desvelado una función para el intercambio de H2A.Z en diferentes procesos de desarrollo, si bien se desconoce la composición exacta del posible complejo SWR1 de plantas y como se recluta a los genes diana.

En este trabajo, los autores aportan datos que demuestran que SWC4 es una subunidad asociada al complejo SWR1. Mediante el análisis de mutantes de pérdida de función para SWC4 han mostrado que este gen es necesario para la vialidad del embrión, y generando y analizando líneas de pérdida de función parcial, que desarrollan alteraciones fenotípicas pleiotrópicas en caracteres vegetativos y reproductivos, han concluido que SWC4 también controla procesos post-embrionarios. Llevando a cabo estudios transcriptómicos a nivel global y de localización de la variante histónica H2A.Z han podido determinar que SWC4 regula negativamente la expresión entre otros, del gen del florígeno, FT, y de un subconjunto de factores de transcripción reguladores, principalmente modulando la deposición de H2A.Z.

Todos los homólogos de SWC4 poseen en su dominio N-terminal un motivo SANT/Myb_DMAP1, que tiene similitud estructural al dominio de unión a DNA de proteínas Myb. Es importante resaltar que en este trabajo se demuestra que SWC4 es capaz de reconocer elementos de DNA ricos en AT y que estas secuencias están sobrerrepresentadas en los promotores de un subconjunto de genes, donde la incorporación de H2A.Z modula negativamente su transcripción.

En conjunto, estos datos apoyan un atractivo modelo de reclutamiento del complejo SWR1 a la cromatina a través de SWC4 y representa la primera prueba que demuestra que SWC4 es capaz de unir DNA, revelando un papel para esta proteína en el reclutamiento de SWR1-C a los genes diana mediante el reconocimiento de secuencias ricas en AT, modulando la deposición de H2A.Z en los mismos.

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Publicación Original:

Gómez-Zambrano, Á; Crevillén, P; Franco-Zorrilla, JM; López, JA; Moreno-Romero, J; Roszak, P; Santos-González, J; Jurado, S; Vázquez, J; Köhler, C; Solano, R; Piñeiro, M; Jarillo, JA. 2018. "Arabidopsis SWC4 binds DNA and recruits the SWR1 complex to modulate histone H2A.Z deposition at key regulatory genes". Molecular Plant. DOI: 10.1016/j.molp.2018.03.014".

 

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