H3K36me2 es una modificación epigenética de la proteína de empaquetamiento del ADN Histona H3 . Es una marca que indica la dimetilación en el residuo de lisina 36 de la proteína histona H3.
Existen diversas modificaciones en H3K36 y se producen muchos procesos biológicos importantes. H3K36 tiene diferentes estados de acetilación y metilación sin similitudes entre sí. [1]
H3K36me2 indica dimetilación de la lisina 36 en la subunidad de la proteína histona H3: [2]
Este diagrama muestra la metilación progresiva de un residuo de lisina. La dimetilación (tercera desde la izquierda) indica la metilación presente en H3K36me2.
El ADN genómico de las células eucariotas está envuelto alrededor de moléculas proteicas especiales conocidas como histonas . Los complejos formados por el enroscamiento del ADN se conocen como cromatina . La unidad estructural básica de la cromatina es el nucleosoma : éste consiste en el octámero central de histonas (H2A, H2B, H3 y H4), así como una histona de enlace y alrededor de 180 pares de bases de ADN. Estas histonas centrales son ricas en residuos de lisina y arginina. El extremo carboxilo (C) terminal de estas histonas contribuye a las interacciones histona-histona, así como a las interacciones histona-ADN. Las colas cargadas del extremo amino (N) terminal son el sitio de las modificaciones postraduccionales, como la observada en H3K36me3. [3] [4]
La modificación postraduccional de las colas de histonas por complejos modificadores de histonas o complejos remodeladores de cromatina son interpretadas por la célula y conducen a un resultado transcripcional combinatorio complejo. Se cree que un código de histonas dicta la expresión de genes por una interacción compleja entre las histonas en una región particular. [5] La comprensión e interpretación actuales de las histonas proviene de dos proyectos a gran escala: ENCODE y Epigenomic roadmap. [6] El propósito del estudio epigenómico fue investigar los cambios epigenéticos en todo el genoma. Esto condujo a estados de cromatina que definen regiones genómicas agrupando las interacciones de diferentes proteínas y/o modificaciones de histonas. Los estados de cromatina se investigaron en células de Drosophila observando la ubicación de unión de las proteínas en el genoma. El uso de la secuenciación ChIP reveló regiones en el genoma caracterizadas por diferentes bandas. [7] También se perfilaron diferentes etapas de desarrollo en Drosophila, y se hizo hincapié en la relevancia de la modificación de histonas. [8] Un análisis de los datos obtenidos condujo a la definición de estados de cromatina basados en modificaciones de histonas. [9] Se mapearon ciertas modificaciones y se observó que el enriquecimiento se localizaba en ciertas regiones genómicas. Se encontraron cinco modificaciones de histonas centrales, cada una de las cuales estaba vinculada a varias funciones celulares.
El genoma humano fue anotado con estados de cromatina. Estos estados anotados pueden usarse como nuevas formas de anotar un genoma independientemente de la secuencia genómica subyacente. Esta independencia de la secuencia de ADN refuerza la naturaleza epigenética de las modificaciones de las histonas. Los estados de cromatina también son útiles para identificar elementos reguladores que no tienen una secuencia definida, como los potenciadores. Este nivel adicional de anotación permite una comprensión más profunda de la regulación génica específica de las células. [10]
La marca de histona H3K36me2 se puede detectar de diversas maneras:
1. La secuenciación por inmunoprecipitación de cromatina ( ChIP-sequencing ) mide la cantidad de enriquecimiento de ADN una vez que se une a una proteína específica y se inmunoprecipita. Produce una buena optimización y se utiliza in vivo para revelar la unión de ADN y proteína que se produce en las células. ChIP-Seq se puede utilizar para identificar y cuantificar varios fragmentos de ADN para diferentes modificaciones de histonas a lo largo de una región genómica. [11]
2. La secuenciación de la nucleasa microcócica ( MNase-seq ) se utiliza para investigar las regiones que están unidas por nucleosomas bien posicionados. El uso de la enzima nucleasa microcócica se emplea para identificar la posición de los nucleosomas. Se observa que los nucleosomas bien posicionados tienen un enriquecimiento de secuencias. [12]
3. El ensayo de secuenciación de cromatina accesible a la transposasa ( ATAC-seq ) se utiliza para buscar regiones que no tienen nucleosomas (cromatina abierta). Utiliza el transposón Tn5 hiperactivo para resaltar la localización del nucleosoma. [13] [14] [15]