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Mecanismo de transición materno-cigótica en el pez cebra encontrado en la separación de fases de la enzima

Mecanismo de transición materno-cigótica en el pez cebra encontrado en la separación de fases de la enzima | Noticias de Buenaventura, Colombia y el Mundo

Modelo esquemático que muestra que Ddx3xb regula la eficiencia de traducción del ARNm materno de manera dependiente de la condensación. Crédito: grupo de Yang Yungui

La transición materno-cigótica, que implica la eliminación del ARNm materno y la activación del genoma cigótico (ZGA), es un proceso conservado y fundamental durante la embriogénesis de vertebrados. Durante este período crítico de desarrollo, el embrión sufre una reprogramación dramática al cambiar de un estado dominado por el factor materno a un estado impulsado por el factor cigótico. Debido a la quiescencia transcripcional del genoma cigótico durante las etapas iniciales de desarrollo, el mantenimiento selectivo y el control de la traducción de los ARNm maternos son esenciales.

Estudios previos realizados por el laboratorio del Dr. Yang Yungui del Instituto de Genómica de Beijing de la Academia de Ciencias de China (Centro Nacional de Bioinformación de China) y el laboratorio del Dr. Liu Feng del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de China han ilustrado que el ARN 5-metilcitosina ( metro5C) la modificación y la estructura del ARN promueven la transición materno-cigótica (MZT) al proteger selectivamente la estabilidad de los ARNm maternos. No obstante, aún no se comprende cómo la fertilización conduce mecánicamente a MZT.

Recientemente, un nuevo estudio dirigido por el Dr. Yang Yungui y el Dr. Liu Feng demostró que la separación de fases Ddx3xb regula la MZT al promover la traducción del ARNm materno. Publicaron su trabajo en Investigación celular.

Los investigadores encontraron que Ddx3xb se expresa altamente en embriones de pez cebra y revelaron que la separación de fases de Ddx3xb depende de la presencia de su IDR N-terminal a través de una serie de ensayos de separación de fases. Curiosamente, los investigadores observaron que el Ddx3xb endógeno formaba condensados ​​a través de la separación de fases líquido-líquido (LLPS) solo a 4 hpf, pero no a 2 hpf. Dado que el período de 4 hpf después de la fertilización es un momento crítico para MZT, estos datos pueden insinuar un papel de Ddx3xb en la regulación de MZT a través de la actividad LLPS. Luego, generaron un mutante de cambio de marco nulo ddx3xb mediante CRISPR/Cas9, y descubrieron que la pérdida de Ddx3xb induce un retraso en el desarrollo, y que la capacidad LLPS de Ddx3xb es esencial para la embriogénesis del pez cebra.

Además, los investigadores estudiaron el mecanismo molecular subyacente mediante secuenciación multiómica y experimentos bioquímicos. Los datos de RNA-seq mostraron que la separación de fases de Ddx3xb podría regular la degradación de los mRNA maternos y la activación de genes cigóticos, lo que indica que la actividad de separación de fases de Ddx3xb es fundamental para MZT.

En combinación con los datos publicados anteriormente sobre la estructura del ARN en embriones de pez cebra, los investigadores descubrieron que las estructuras 5′ UTR de los ARNm objetivo de Ddx3xb eran significativamente más abiertas que las de los objetivos que no son Ddx3xb a 4 hpf. Los resultados de los ensayos de helicasa in vitro demostraron que la separación de fases, mediada por la región intrínsecamente desordenada (IDR) N-terminal en Ddx3xb, facilita la actividad de helicasa de Ddx3xb. En apoyo del papel de Ddx3xb en el control de la traducción mediante el desenrollado de la estructura del ARN en 5’UTR, los investigadores demostraron además que la separación de fases de Ddx3xb podría mejorar la eficiencia de traducción de los ARNm maternos a través del ensayo de perfilado de ribosomas.

En general, este estudio demuestra que la separación de fases Ddx3xb regula MZT al promover la traducción de ARNm materno. Estos hallazgos amplían nuestra comprensión del papel de la separación de fases en los procesos biológicos, como su regulación dinámica de la expresión génica durante MZT.


Pegamentos proteicos separados en fases como autoorganizadores de redes de microfilamentos


Más información:
Boyang Shi et al, La separación de fases de la helicasa Ddx3xb regula la transición de madre a cigoto en el pez cebra, Investigación celular (2022). DOI: 10.1038/s41422-022-00655-5

Proporcionado por la Academia de Ciencias de China


Citación: Mecanismo de transición materno-cigótica en el pez cebra encontrado en la separación de fases de la enzima (2022, 11 de agosto) recuperado el 11 de agosto de 2022 de https://phys.org/news/2022-08-mechanism-maternal-to-zygotic- transición-pez-cebra-fase.html

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