Proyectos de investigación

El objetivo de este proyecto es estudiar el papel de la acetilación de la histona H4 en la diferenciación de los tres linajes del desarrollo embrionario (ectodérmico, mesodérmico y endodérmico). Para ello, nos planteamos analizar sus niveles globales, determinar su distribución nuclear y caracterizar su distribu ción en el genoma en relación a los perfiles de expresión génica y al grado de compactación de la cromatina. Para determinar los acetilomas completos de la histona H4 utilizamos técnicas de inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP) combinadas con técnicas de ultra-secuenciación. Mediante técnicas de HPLC/ HPCE e inmunodetección hemos determinado que los niveles de H4K16ac suben durante la formación de neurosferas en la línea embrionaria de ratón JM8A3 y descienden ligeramente durante la formación de células parecidas a neuronas. Sin embargo, los niveles de H4k12ac descienden progresivamente durante todo el proceso de diferenciación neural in vitro. Mediante ensayos de expresión hemos demostrado que las histonas durante los primeros pasos de la diferenciación neural produce un descenso de las desacetilasas de histonas HDAC1 y HDAC2 que podría explicar el aumento de acetilación en la histona H4. Adicionalmente, hemos estudiado el papel de la acetilación de la histona H4 durante la diferenciación hematopoyética, y los resultados de nuestro trabajo han puesto de manifiesto que la acetilación de H4K16 juega un papel importante en la regulación de genes específicos durante la diferenciación mieloide y linfoide. Por otra parte, en el transcurso de estos experimentos, también identificamos marcas de acetilación de histonas asociadas con metilación e hidroximetilación del DNA genómico. Por ello, pusimos en marcha estudios que nos permitieron identificar modificaciones de histonas asociadas con patrones de metilación e hidroximetilación del DNA en células madre adultas.

En conjunto estos resultados sugieren que la acetilación de la H4K16 juega un papel clave en los procesos de diferenciación tanto ectodérmica como mesodérmica. El conocimiento del papel de esta marca epigenética asociada a diferenciación celular puede ser útil en el diseño de sistemas de cultivo in vitro de células destinadas a terapia regenerativa que eviten los problemas para la aplicación clínica, como pueden ser la diferenciación no deseada.