La asimetría nucleosomal modula la direccionalidad de la transcripción

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Los nucleosomas son las unidades estructurales básicas de la cromatina. Además de contribuir a la compactación del genoma, modulan el acceso de las proteínas reguladoras al DNA directamente o a través de la información codificada en las modificaciones epigenéticas de las histonas. Para desempeñar sus funciones, la mayor parte de los nucleosomas ocupa posiciones precisas respecto a la secuencia del DNA. El laboratorio dirigido por Francisco Antequera en el Instituto de Biología Funcional y Genómica (CSIC/Universidad de Salamanca) describió hace unos años que la distribución de nucleótidos en el DNA nucleosomal adopta una distribución específica que se denominó nucleosomal signature. La propiedad más importante de esas signatures es que cuando se incorporan en moléculas de DNA sintéticas o naturales son capaces de posicionar nucleosomas con la misma periodicidad que la de los nucleosomas endógenos en el genoma. Un estudio del mismo grupo publicado recientemente en la revista Cell Reports ha revelado que, a pesar de la estructura simétrica del octámero de histonas, las mitades proximal y distal del DNA nucleosomal contribuyen de manera diferente a la estabilidad de los nucleosomas. En el caso del nucleosoma +1 (el primero con el que se encuentra la RNA polimerasa), esta asimetría facilita o previene la transcripción en función de la orientación del DNA nucleosomal. Estas propiedades están codificadas en la secuencia del DNA puesto que la incorporación de la secuencia de ese nucleosoma en los nucleosomas a lo largo del gen los hace asimétricamente sensibles a nucleasas y e invierte el balance entre la transcripción sentido y antisentido. Estos resultados revelan la existencia de un nivel de información en el DNA nucleosomal que modula la direccionalidad de la transcripción.

Referencia del artículo
García A, Durán L, Sánchez M, González S, Santamaría R, Antequera F. 2024. Asymmetrical nucleosomal DNA signatures regulate transcriptional directionality. Cell Reports 43: 113605
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113605