Estructura de la cromatina en regiones promotores con islas de CpG y en regiones pobres en CpG

islas de CpG

55%GC en un rango de 500 bp

0.65 CpG observadas/ GpG esperadas

40% de los genes las tienen

promotor-exonI

Regiones intronicas e intergénicas

pobres en CpG

Metilacion de CpG en la posición 5 de la C

+ SAM

DNMT

Tecnologias de mapeo de metilacion: uso de enzimas de restricción

Tecnologias de mapeo de metilacion: método del bisulfito

SO3Hcitosina

uracilo

Abordaje ChIP-chip

Metilacion de novo y de mantenimiento

Metil CpG binding proteins

TRD: transcription represor domain

ZF: zinc finger domain

CxxxC zinc domain

Metilación en células normales vs tumorales

DNMT1 metilasa de mantenimiento - Dador: SAM (S-adenosilmetionia)

DNMT3a y DNMT 3b metilasas de novo

Metilacion de CpG en la posición 5 de la C

Metilación general del DNA durante el desarrollo

Patron dinámico de metilación

Demetilación de la citosina

BER: base excision repair

Las DNMT tienen papeles duales en metilación y demetilacion

Nature 448: 553, 2007 Marcadores específicos de célula en los promotores

Polm DNAS pol housekeeping

Olig1 neural transcription factor

Neurog1 neurogenesis transcription factor

Pparg adipogenesis transcription factor

Fabp7 neural progenitor marker

Fox2p

ES: stem cells

NCP: neural precursor cells

MEF: mouse embryonic fibroblasts

activación

represión

Nature 454: 766, 2008

RRBS: MspI reduced representation bisulfite sequencing

HCNE:CpG en highly conserved non coding elements

Modelo para silenciamiento de islas CpG

Mecanismos de represión mediados por metilación

Drogas epigenéticas:

inhibidores de HDAC: TSA (tricostatina A)

inhibidores DNMT: 5’-aza-Citidina

Figure 4. MBD1 directs histone methylation to methylated DNA during the cell cycle. (a) MBD1 associates with the histone methyltransferase SetDB1, thereby coupling DNA methylation to histone methylation. (b) During S phase of the cell cycle, DNMT1 associates with proliferating-cell nuclear antigen (PCNA) and tracks with the DNA polymerase complex. There is evidence that MBD1 associates with the replication-fork-associated factor CAFp150, facilitating the application of histone methylation marks (H3-Me) to newly replicated regions of methylated DNA. (c) According to this scheme, MBD1 is involved in bridging cell-cycle events to re-establish histone methylation marks at loci containing DNA methylation.

Metilación del DNA dirige la metilacion en K9 H3

Distribucion de la metilacion del DNA en el genoma

Diferencias en el patron de metilacion inter tejidos e interindividuos

Patrones de modificaciones durante la diferenciación

H3-K4m

H3-K27m

Intercambio dinamico de modificaciones cromatínicas en ES

Science 295, 1079 (2002); Luciano Di Croce, et al.Oncogenic Transcription Factor Hypermethylation of Target Promoters by an Methyltransferase Recruitment and DNA

Acute promyelocytic leukemia APL

PML-RAR produce hipermetilación del DNA y silenciamiento

MT: celulas control

PR9: celulas precursoras hemotopoyeticas llevando el PML-RAR con promotor inducible por Zn

Promotor en estudio- RAR: receptor de RAR

Tiene una isla CpG, y está considerado un represor de tumores

El PML-RAR se une al promotor +/- RA

ChIP

La expresión de PML-RAR reprime al promotor de RAR

La metilación previa del plasmido (HpaII), o el tratamiento con Aza-C o TSA revierten el efecto inhibitorio

PML-RAR produce hipermetilación del DNA y silenciamiento

tiempo post Zn

Reversión del fenotipo tumoral