¿Cómo funciona el silenciamiento cromosómico?

Gran pregunta Gracias por el A2A.


El silenciamiento cromosómico es mucho más difícil que el silenciamiento génico, que se puede lograr a través de una variedad de técnicas, incluida la terapia génica y la interferencia de ARN. El problema con estas técnicas cuando se aplica a cromosomas completos es que los cromosomas contienen cientos, incluso miles, de genes, lo que dificulta la manipulación de su nivel de expresión.

Se realizó un estudio reciente que demostró que es posible silenciar una copia adicional del cromosoma 21, el cromosoma responsable del síndrome de Down. ¿Cómo fue esto posible?

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts (UMMS) explotaron las habilidades de un gen especial llamado XIST, un gen que puede activar y desactivar el cromosoma X a voluntad. El equipo manipuló el gen ‘XIST’ para que, en lugar de desactivar el cromosoma X, apagara la copia adicional del cromosoma 21.

Entonces, ¿cómo hace esto el gen XIST y para qué sirve en el cuerpo humano?

Me alegro de ti / pregunté. El gen XIST fabrica una gran parte de ARN: esa parte de ARN recubre posteriormente un cromosoma, condensándolo en una bola densa y haciéndolo incomprensible e inútil. En las mujeres, el gen XIST se usa para silenciar la copia adicional del cromosoma X. Las mujeres nacen con dos copias de este cromosoma, lo que podría causar problemas potenciales. Por lo tanto, el gen XIST inactiva uno de estos cromosomas en cada célula.


Vamos a entrar en detalles. Para aquellos que ya están aburridos, deténgase aquí. Para aquellos que todavía están conmigo, sigue leyendo.

Los investigadores utilizaron enzimas llamadas ‘ nucleasas de dedo de zinc ‘, enzimas que cortan el ADN en lugares específicos a lo largo del cromosoma, para insertar el gen XIST en un lugar predefinido en el cromosoma 21. El experimento se realizó in vitro, por lo que las células de un niño con El síndrome de Down fue tomado y reprogramado nuevamente en un estado embrionario e indiferenciado.

Con esto terminado, XIST hizo su trabajo, inactivando casi por completo el cromosoma completo y envolviéndolo en un paquete apretado. Por supuesto, surgieron problemas, el principal fue la cuestión de si XIST inactivaría las tres copias, en lugar de solo la adicional. Los investigadores superaron este obstáculo ajustando la concentración del gen, pero en el futuro, esto podría lograrse apuntando a secuencias específicas únicas para cada copia.

El equipo vio signos prometedores al finalizar el experimento. Cuando se inactivó la copia adicional, las células de Down comenzaron a crecer y multiplicarse a un ritmo más rápido, formando colonias y especializándose en células que producen neuronas. Esto también apoyó la idea de que las personas con Síndrome de Down no pueden producir suficientes células, particularmente neuronas, a medida que crecen.

Por supuesto, obtener este tipo de terapias desde el banco hasta la cama requiere mucho trabajo y enfrenta algunos desafíos monumentales, pero el ‘silenciamiento cromosómico’ tiene mucho potencial para tratar el Síndrome de Down y otros trastornos relacionados con los cromosomas. Más inmediatamente, nos proporciona una forma de ver la biología subyacente a estos trastornos, y nos brinda nuevas ideas sobre el funcionamiento del genoma humano.

¡Espero que esto ayude!

[1] Cerrar el cromosoma extra en las células del síndrome de Down