Promotores que regulan la expresión génica del sistema nervioso tienen actividad en otros tejidos

Los resultados de una investigación del CSIC pueden contribuir al diseño de herramientas biotecnológicas y de genética molecular.

Redacción. Madrid | 29/03/2017 11:00

Patrón de activación histórico de ciertos genes (verde), patrón de expresión actual (rojo) y núcleos de las células del sistema nervioso(azul). (CSIC)

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que una serie de regiones del ADN que regulan la expresión génica durante el desarrollo embrionario del sistema nervioso tienen actividad también en otros tejidos. Los resultados, publicados en el último número de Royal Society Open Science, son claves para el diseño de herramientas biotecnológicas y de genética molecular.

En este trabajo, los científicos han analizado en la mosca Drosophila melanogaster la actividad de una colección de promotores que regulan la expresión de genes del sistema nervioso.

"Hemos descubierto que la actividad de estos promotores no es estable durante el desarrollo, sino que, en las etapas iniciales, muchos de ellos no se restringen al sistema nervioso y se activan de forma transitoria en otros tejidos", explica el investigador del CSIC Sergio Casas-Tintó, que trabaja en el Instituto Cajal, en Madrid.

Los científicos han empleado el sistema binario de expresión Gal4/UAS, que se usa en levadura y Drosophila desde hace más de 35 años, para monitorizar la expresión de los reguladores. Este método les ha permitido saber desde cuándo se ha expresado un regulador determinado durante el desarrollo.

"La sorpresa es que muchos reguladores se expresan en un momento del desarrollo y luego se apagan para volver a encenderse en otros tejidos. Ese es el patrón actual. Así, el patrón histórico o vida anterior de un regulador queda oculto si no se estudian los reguladores con la técnica utilizada aquí", destaca Casas-Tintó.

Expresión diferente según el sexo
Alguno de los promotores estudiados tiene patrones de expresión diferentes en machos y hembras, lo que significa que su utilización es distinta en un sexo que en otro. "Puesto que ya se conocían genes con expresión específica de un sexo u otro, se sospechaba que existían también zonas reguladoras específicas para cada sexo. En este trabajo se demuestra que este es el caso", indica Alberto Ferrús, investigador del CSIC en el mismo instituto.

Según las conclusiones de este trabajo, el diseño de futuros experimentos que impliquen expresión génica debe estar precedido de un análisis similar al que han llevado a cabo, con el objetivo de confirmar la especificidad de cada sistema de expresión, incluido un estudio comparativo entre los machos y las hembras.

"La ingeniería genética se basa en el diseño de construcciones para expresar un gen de interés en un grupo de células de una determinada especie. Para lograr esa expresión, es preciso utilizar secuencias reguladoras que, con frecuencia, se trasvasan de una especie a otra. Este trabajo pone de relieve la necesidad de conocer en profundidad los mecanismos de funcionamiento de esas secuencias reguladoras a fin de evitar expresiones o falta de ellas en lugares, momentos o sexo no deseados", concluye Ferrús.