Un estudi descriu la dinàmica de la cromatina durant la regeneració dʼòrgans i teixits
Investigadors del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística i de lʼInstitut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), en col·laboració amb el Centre de Regulació Genòmica (CRG), han descrit tant els gens com els elements reguladors de la seva expressió requerits durant el procés de regeneració dʼòrgans i teixits. Lʼestudi, que ha estat portada de la prestigiosa revista Genome Research, combina les anàlisis genètiques clàssiques amb noves tècniques dʼestudi de la cromatina mitjançant seqüenciació dʼalt rendiment, i aporta així, una nova perspectiva al camp de la medicina regenerativa.
En la recerca hi han participat Elena Vizcaya Molina (UB) i Cecilia Klein (UB, CRG), primeres signants de lʼarticle, que ha estat liderat per Montserrat Corominas (UB). També hi han col·laborat els investigadors Roderic Guigó (CRG, Universitat Pompeu Fabra), Florenci Serras (UB) i Rakesh K. Mishra (CCMB, Hyderabad, Índia).
Investigadors del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística i de lʼInstitut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), en col·laboració amb el Centre de Regulació Genòmica (CRG), han descrit tant els gens com els elements reguladors de la seva expressió requerits durant el procés de regeneració dʼòrgans i teixits. Lʼestudi, que ha estat portada de la prestigiosa revista Genome Research, combina les anàlisis genètiques clàssiques amb noves tècniques dʼestudi de la cromatina mitjançant seqüenciació dʼalt rendiment, i aporta així, una nova perspectiva al camp de la medicina regenerativa.
En la recerca hi han participat Elena Vizcaya Molina (UB) i Cecilia Klein (UB, CRG), primeres signants de lʼarticle, que ha estat liderat per Montserrat Corominas (UB). També hi han col·laborat els investigadors Roderic Guigó (CRG, Universitat Pompeu Fabra), Florenci Serras (UB) i Rakesh K. Mishra (CCMB, Hyderabad, Índia).
Els gens de la regeneració
En aquest article, els autors han analitzat el transcriptoma del disc imaginal de lʼala de la mosca Drosophila melanogaster en diferents temps de regeneració. Mitjançant lʼanàlisi de seqüenciació massiva dʼARN (RNA-seq), han identificat els gens que sʼexpressen diferencialment durant el procés. A més, han observat que més dʼun 30 % dʼaquests gens es troben localitzats en clústers genòmics. Gràcies a lʼanàlisi comparativa amb altres espècies (ratolí i peix zebra), els autors també han descobert un grup de gens involucrats en la regeneració i conservats entre totes aquestes espècies. «Conèixer quins gens hi ha en comú en organismes capaços de regeneració ens pot ajudar a entendre què és necessari per activar la regeneració en organismes amb capacitats regeneratives més restringides, com ara els humans», explica Elena Vizcaya Molina.
«Aquest treball demostra la importància creixent de les ciències òmiques i de la bioinformàtica per entendre processos biològics bàsics», afirma la investigadora postdoctoral del CRG i professora de la UB Cecilia Klein. La combinació de noves tècniques de seqüenciació i dʼanàlisi bioinformàtica amb el treball experimental permet avançar en la comprensió de la regulació dels gens, en aquest cas, de la regeneració.
Els elements reguladors de la regeneració
En aquest treball els autors també han descobert, i per primera vegada, tres tipus diferents dʼelements reguladors relacionats amb la regeneració: els que incrementen la seva activitat durant el procés, els que són reutilitzats dʼaltres estadis del desenvolupament o dʼaltres teixits i, finalment, un grup dʼelements que són exclusius de la regeneració. «Aquests elements reguladors són seqüències dʼADN capaces de dirigir i modular lʼexpressió dels gens», remarca Vizcaya Molina. A més, els autors han descobert que aquests elements poden ser activats per alguns dels gens conservats entre totes les espècies (mosca, ratolí i peix zebra). «Lʼactivació ectòpica dʼelements reguladors específics de la regeneració podria ser una eina clau per estimular la capacitat regenerativa dʼòrgans que, en principi, són incapaços de regenerar-se», conclou la professora Montserrat Corominas.
Les mosques com a animal model de la regeneració
La regeneració ha despertat la curiositat de lʼésser humà des de lʼantiguitat, com així ho mostren algunes llegendes de la mitologia grega, per exemple. No obstant això, la capacitat regenerativa de la Drosophila melanogaster, més coneguda com la mosca de la fruita o del vinagre, no va ser descoberta fins als anys quaranta per un dels pares del que avui coneixem com a medicina regenerativa. Thomas Morgan va observar que els discos imaginals de la mosca —primordis de les estructures cuticulars de lʼadult— eren capaços de regenerar-se després de fragmentar-los. Des de fa alguns anys, la mosca és considerada també com un bon model per a lʼestudi de la regeneració.
Referència de lʼarticle:
Vizcaya Molina, E.; Klein, C. C.; Mishra, R. K.; Serras, F.; Guigó, R.; Corominas, M. «Damage responsive elements in Drosophila regeneration». Genome Research, 28:1-16, desembre del 2018.