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11 de Febrero de 2020
Desarrollo embrionario

Descubren un nuevo gen clave para la inactivación del cromosoma X

El hallazgo añade una pieza más al complejo rompecabezas molecular que regula este proceso.

Según el estudio, la molécula, llamada SPEN, resultaría esencial para iniciar el silenciamiento de los genes, pero no para mantenerlo hasta la muerte de la célula. [iStock/vchal]

En los mamíferos, hembras y machos difieren en sus cromosomas sexuales. Así, mientras las primeras poseen dos cromosomas X, los segundos presentan un X y un Y. Sin embargo, para el organismo femenino, la expresión simultánea de los dos cromosomas idénticos supondría duplicar la información contenida en cada una de estas estructuras altamente organizadas. A fin de compensar dicho desequilibrio, durante el desarrollo embrionario uno de los dos cromosomas X se inactiva al azar, en cada una de las células somáticas.

Pero, ¿qué mecanismo molecular regula este proceso? Desde hace unos años, la comunidad científica conoce la existencia de la molécula de ARN largo no codificante denominada transcrito específico para la inactivación del cromosoma X (Xist, por sus siglas en inglés). A pesar de no originar proteína alguna, Xist es una molécula funcional localizada en la región central del cromosoma X, que se une a él e induce cambios en su estructura a la vez que favorece la metilación de su ADN. Dichas modificaciones epigenéticas actúan como una suerte de interruptores que «apagan» la expresión del cromosoma X.

Empero, en tiempo reciente, Edith Heard y su equipo, del Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Heidelberg, en colaboración con científicos del Instituto Curie en París, han descubierto una nueva pieza de este rompecabezas: el gen SPEN.

De acuerdo con los resultados, publicados por la revista Nature, la proteína codificada por SPEN resulta clave para iniciar el silenciamiento del cromosoma X. En concreto, experimentos realizados en células embrionarias de ratón mostraron que tras la eliminación de SPEN, y aún en presencia de Xist, el 80 por ciento de los genes asociados al cromosoma X se expresaron con normalidad.

La observación en tiempo real de embriones en desarrollo reveló que SPEN se une a Xist inmediatamente después de que la molécula de ARN recubra el cromosoma X y comience la modificación de su estructura. Ello ocasiona la acumulación de SPEN en el cromosoma donde interacciona e inhibe las regiones de ADN que regulan la activación de los distintos genes.

De forma interesante, tan pronto ocurre la inactivación del cromosoma, SPEN se desacopla, aunque los genes permanecen silenciados a lo largo de toda la vida de la célula.

Para Heard y sus colaboradores, el hallazgo sugiere que mediante su colaboración con Xist, SPEN integraría los mecanismos epigenéticos y de transcripción indispensables para la inhibición de X. No obstante, una vez iniciado el proceso estas y otras vías celulares, aún poco conocidas, mantendrían el cromosoma inactivo, de forma independiente a la acción de SPEN.

Marta Pulido Salgado

Referencia: «SPEN integrates transcriptional and epigenetic control of X-inactivation», de F. Dossin et al., en Nature, publicado el 5 de febrero de 2020.

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