Les histones i les seves modificacions són clau per a l'adaptació a l'estrès cel·lular

Residus d’histones necessaris per una resposta d’adaptació a un augment de la temperatura (blau) o de la concentració salina (vermell). IRB Barcelona.
Residus d’histones necessaris per una resposta d’adaptació a un augment de la temperatura (blau) o de la concentració salina (vermell). IRB Barcelona.

Identificades més de 200 regions (aminoàcids) en les histones, que són responsables de regular la resposta a l'estrès cel·lular.

L'estudi assenyala que, segons el tipus d'estrès cel·lular, es respon mitjançant diferents modificacions en les histones.

El treball, del laboratori de Senyalització Cel·lular de l'IRB Barcelona, ha estat publicat a la revista Nucleic Acids Research.

Les plantes, els animals i, dins seu, les persones, tenim el material genètic empaquetat dins de la cèl·lula, i les proteïnes responsables de garantir aquesta estructura són les histones. A més, les histones juguen un paper important en regular quins gens es posen en funcionament i quan ho fan: un estímul determinat modifica una histona i fa que aquesta permeti o eviti l'expressió d'un gen. El laboratori de Senyalització Cel·lular de l'IRB Barcelona, que lideren Eulàlia de Nadal i Francesc Posas, ha identificat més de 200 regions (aminoàcids) en les histones que, en condicions d'estrès cel·lular, pateixen modificacions per regular la resposta a aquesta situació.

A més, han observat que l'estrès per diferents causes, com l'excés de calor o la salinitat, genera diferents modificacions en les histones, apuntant així a una resposta "personalitzada" per adaptar-se a cada tipus d'estrès. L'estudi s'ha dut a terme en el llevat Saccharomycescerevisiae,un organisme model molt utilitzat en biomedicina.

"Les modificacions en les histones que regulen l'expressió dels gens en condicions normals s'estan estudiant molt" diu Eulàlia de Nadal. "No obstant això, el paper de les histones en respostes a l'estrès cel·lular, que han de ser molt ràpides i dinàmiques, es coneixia molt poc, i és important perquè la regulació de les histones s'associa a un ampli ventall de malalties", conclou.

 

Les modificacions en detall: estrès per salinitat i per calor

Les modificacions que pateixen les histones poden ser de diferents tipus, mitjançant l'addició de diferents grups químics. A més d'identificar els punts clau en els quals tenen lloc les modificacions, el grup d'investigadors ha descrit en detall algunes modificacions que tenen lloc en resposta a l'estrès per salinitat i per calor. Han detallat quina és la modificació, com es genera i com influeix en la regulació dels gens.

A partir d'aquests resultats, el laboratori desenvoluparà dues línies d'investigació: d'una banda, detallarà altres modificacions específiques que responen a estrès. I, d'altra banda, estudiarà com es correlacionen aquestes modificacions amb les que tenen lloc en cèl·lules humanes, per entendre quins d'aquests mecanismes són rellevants en diferents malalties.

 

Article de referència:
Cristina Viéitez, Gerard Martínez-Cebrián, Carme Solé, René Böttcher, Clement M Potel, Mikhail M Savitski, Sara Onnebo, Marc Fabregat, Ali Shilatifard, Francesc Posas, Eulàlia de Nadal
A genetic analysis reveals novel histone residues required for transcriptional reprogramming upon stress
Nucleic Acids Research (2020) DOI: 10.1093/nar/gkaa081