Relación entre marcas epigenéticas y actividad transcripcional en elementos transponibles

Abstract

Los elementos transponibles (TE) son segmentos de ADN que tienen la capacidad de moverse de una región a otra, en un genoma. Éstos se transponen, teniendo efectos desconocidos en la expresión de los genes. El proyecto ENCODE ha mostrado que sobre el 70% del genoma puede transcribirse. También se sabe que cerca de la mitad del genoma humano corresponde a TEs, por lo que se deduce que cerca de un 35% del genoma corresponde únicamente a TEs que están siendo transcritos. La célula, intentando defenderse de la propagación de los TEs, pone en marcha mecanismos de regulación a nivel epigenético que actúan a nivel transcripcional. Las regulaciones epigenéticas son modificaciones químicas de las bases nitrogenadas o de las histonas, que no cambian la secuencia del ADN, y que permiten regular la expresión de genes y TEs. Se esperaría, para ciertas marcas epigenéticas, una relación proporcional entre el número de marcas en un TE predicho como activo y su expresión. Aunque se desconoce la relación que existe entre la actividad transcripcional de los TEs con la regulación epigenética, se han asociado algunas marcas con la actividad del ADN. En este trabajo, se propone buscar esta correlación entre la expresión diferencial de TEs activos y las mencionadas tres marcas epigenéticas. Como la mayoría de los TEs son fósiles inactivos y fragmentos, es difícil identificar el locus del elemento del cual fue transcrito debido a que existen múltiples parálogos en el genoma; Entretanto, hay 2 herramientas computacionales, TEcandidates y SQUiRE, que permiten predecir la expresión de TEs transcripcionalmente activos en un genoma sin perder su ubicación. Se usarán esas herramientas para seleccionar un conjunto de TEs activos de diferentes superfamilias. Tras predecir los TEs activos se observó como esperado que gran parte de los TEs predichos como activos no presentan marcas epigenéticas. Entretanto, ningún TE sobre-expresado presentó marcas epigenéticas tampoco. La única de las 3 marcas en presentar unión con TEs fue H3K27ac. Sin embargo, todos los TEs con la marca H3K27ac, no fueron activos, lo que sugiere que esta marca podría tener efectos represivos en TEs. Además, esta marca pareciera tener una preferencia por las subclases LTR y no-LTR, en retrotransposones. Considerando los resultados, se puede establecer que hay indicios de una relación entre la marca H3K27ac y retrotransposones predichos como activos en cáncer de próstata en humano. Además, ninguna de las otras marcas presentó ninguna dependencia con TEs. Se sugiere para futuros estudio, para tener un mejor entendimiento de la relación entre TEs y marcas epigenéticas, la utilización de un mayor repertorio de marcas. Además, sería deseable sets de datos de RNA-Seq en estudios sobre diferentes condiciones y especies.