¿Cómo se transmiten las marcas epigenéticas durante la división celular?

Hasta donde yo sé, esta es una de las preguntas más importantes en el campo epigenético: ¿cómo se propagan las marcas epigenéticas como modificaciones de histonas a través de la división celular? Ya se sabe mucho sobre la metilación del ADN (p. ej., como en ¿Cómo funciona la "herencia de la metilación" del ADN y/o las histonas? ), pero muy poco sobre las modificaciones de las histonas. ¿Cuál es el estado actual del conocimiento?

Sé que esto probablemente podría llenar una tesis completa, pero una breve descripción para alguien que tiene un conocimiento de genética "principiante avanzado" sería perfecto.
Según tengo entendido, Alberts, después de la disociación del ADN en la horquilla de replicación, las histonas se reasociarán aleatoriamente con la copia y el original, por lo que la mitad de las histonas marcadas se asociarán con la copia en la región que se acaba de replicar. Luego obtiene HP1 y propaga las modificaciones hasta el ominoso "elemento de límite".

Respuestas (1)

Puedo hacer rodar la pelota..

Encontré un buen artículo que analiza este fenómeno en la levadura .

Entonces, como base, 8 proteínas histonas se unen para formar una especie de carrete alrededor del cual se envuelve el ADN:

el núcleo de histonas de wikipedia

Las proteínas histonas tienen muchas variantes de secuencia , y cada una de ellas puede modificarse covalentemente con metilo, acilo, fosfo, SUMO, adp y muchos otros tipos de grupos químicos a través de un enlace químico . Aunque aún no está claro exactamente cómo funciona, está claro que estas modificaciones pueden cambiar el comportamiento de las histonas que impiden la transcripción del gen cuando tienen el ADN cromosómico envuelto.

Entonces, en cuanto a la pregunta, se ve un patrón de herencia de patrones de histonas modificados y tiene efectos epigenéticos. (es decir, modifica el fenotipo genético de las células hijas que retienen las modificaciones de histonas de las células progenitoras). En este documento, la histona de levadura recién sintetizada (y etiquetada) se puede encontrar incorporada en ciertos segmentos del genoma, lo que demuestra que grandes segmentos de las histonas se transportan desde la célula madre .

También encontraron un caso particular de etiquetado epigenético de histonas llevado a cabo a través de la división:

Además, si la proteína de unión a heterocromatina Sir3 no está disponible durante la replicación del ADN, la histona H3-K4

Entonces, hay evidencia de que las configuraciones de histonas se transmiten epigenéticamente. En este artículo de 2011, el autor apoya un 'modelo de distribución conservador' y lo compara con un modelo 'semiconservador':

El modelo de distribución conservador propone que las moléculas de histonas recién sintetizadas forman nucleosomas que se insertan aleatoriamente entre los nucleosomas parentales preexistentes.

El modelo de distribución semiconservador propone que se forma un nucleosoma híbrido que contiene dímeros H3-H4 de histonas recién sintetizados y parentales, lo que facilita la transmisión de información epigenética dentro de la unidad básica del nucleosoma.

Continúan diciendo que un modelo conservador de herencia de histonas permite una fuerte herencia epigenética ya que las histonas parentales restantes tenderán a atraer histonas etiquetadas de manera similar a medida que las nuevas histonas se incorporan entre las histonas parentales en el cromosoma hijo.

Aunque todavía se está resolviendo...