UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS

P.E DE QUÍMICO BIÓLOGO PARASITÓLOGO

Protocolo de investigación

Introducción a la investigación

Dra. Olga Lilia Garibay Cardenares

Coordinador de protocolo

Dr. Daniel Hernández Sotelo

Alumnos:

Heriberto Antón López

Luis Alberto Nava Velázquez

Tema:

Efecto de DNMT3b sobre la regulación transcripcional de VaV3 en células HaCaT

DNMT3b implicado en la regulación de Vav3 en células HaCaT

Sobreexpresión de DNMT3b y su efecto en la regulación transicional de Vav3 en células HaCaT

Relación de DNMT3b con la transcripción de Vav3 en la línea celular HaCaT

07 de octubre de 2015, Chilpancingo Gro.

I. Marco teórico.....................................................................................................3

I.1 Metilación del DNA.....................................................................................3

I.2 Metiltransferasas.........................................................................................3

I.2.1 Metiltranferasa beta (DNMT3)..............................................................4

I.2.2 Función de la DNMT3B........................................................................4

I.3 Relación de DNMT3b en cáncer.................................................................4

I.4 Vav..............................................................................................................4

I.4.1 Vav3.....................................................................................................4

I.4.2 Regulación transcripcional de Vav3....................................................5

I.4.3 Vav3 como un gen blanco de DNMT3b................................................5

I.4.4 Relación de VAv3 en cáncer................................................................5

I.5 Línea celular HaCaT..................................................................................5

II. Bibliogafía..........................................................................................................6

I. Marco teóricoI.1 Metilación del DNA La metilación del DNA en dinucleótidos CpG es uno de los mecanismos epigenéticos que juegan un papel crucial en el control de la expresión de genes relacionados con el desarrollo durante la ovogénesis y embriogénesis temprana (Uysal et al. 2015), y en la regulación de la expresión genética para cada especie y tipo de tejido(Rodríguez Dorantes et al. 2004). Las modificaciones epigenéticas pueden implicar la metilación de residuos de citosina en el ADN y cambios en la estructura de la cromatina que la expresión génetica(Rodríguez Dorantes et al. 2004). Consiste en la adición de un grupo metilo al carbono 5´de la citosina (Pulido Fontes et al. 2015)y ocurre en las citosinas que son seguidas de guaninas (dinucleótidos CpG). Estos no se encuentran muy abundantes a lo largo del DNA, estos están en sitios agrupados estos son las llamadas islas CpG que se encuentran en las regiones promotoras de los genes, estas islas CpG no están genéramele metiladas, estas son metiladas en procesos especiales, como la impronta genética o la activación del cromosoma X en las mujeres (Pulido Fontes et al. 2015).

I.2 Metiltransferasas La estructura de DNMTs incluye tres partes principales: N-terminal de dominio regulatorio, dominio catalítico C-terminal y una región central enlazador(Uysal et al. 2015).

La metilación está mediana por Metiltransferasas (DNMT)(Kobow & Blümcke 2012) estas se establecen se agrupan en una familia de tres ADN metiltransferasas enzimáticamente activas: DNMT1, DNMT3A y DNMT3B. (Kareta et al. 2006). La DNMT1 tiene afinidad por el DNA hemimetilado, y las DNMT3A/DNMT3B tienen afinidad por DNA metilado y además tienen la capacidad de inducir la metilación de Novo(Kobow & Blümcke 2012).

DNMT3A / DNMT3B son consideradas como las enzimas de Novo, críticas para el establecimiento de nuevos patrones de metilación del ADN durante el desarrollo embrionario y la línea germinal(Ooi et al. 2009)

La metilación bloquea la transcripción básicamente mediante 2 mecanismos. El primero de ellos impide la unión de factores reguladores de la transcripción que contengan CpG en sus sitios de reconocimiento(Pulido Fontes et al. 2015).

El segundo involucra a complejos proteicos que se unen específicamente a regiones CpG metiladas, bloqueando indirectamente la unión de factores de transcripción al limitar el acceso de elementos reguladores(Pulido Fontes et al. 2015).

I.2.1 Metiltranferasa beta (DNMT3) DNMT3B se localiza en el cromosoma 20q11.2 con un tamaño total de 47 Kb. Se considera que los polimorfismos de nucleótido único (SNP) dentro de la región promotora del Gen DNMT3B puede modificar los niveles de expresión génica(Wang et al. 2015)

DNMT3 tiene tres miembros, incluyendo DNMT3a, DNMT3b y DNMT3L. Dentro del subgrupo de DNMT3a  esta posee cuatro isoformas (DNMT3a1 a DNMT3a4) y DNMT3b ocho isoformas (DNMT3b1 a DNMT3b8))(Lan et al. 2010).

I.2.2 Función de la DNMT3BDNMT3B es responsables de la creación de patrones de metilación para las hebras de ADN durante el desarrollo(Lan et al. 2010).

Una función específica para DNMT3B, puesto de manifiesto por los experimentos de ratón knockout, es el mantenimiento de la metilación del ADN del satélite menor repite adyacente a los centrómeros. En 1999 mutaciones que describen en el dominio catalítico del gen DNMT3B humana en pacientes con síndrome ICF (i mmunodeficiency, c entromeric inestabilidad, fanomalías Acial)(Robertson 2001)

I.3 Relación de DNMT3b en cáncer Estudios proporcionan evidencia de que polimorfismos de DNMT3B pueden predecir la supervivencia de cáncer a largo plazo (Wang et al. 2015)

I.4 VavLas proteínas Vav son GEFs para los miembros GTPasa Rho-familiares, la familia Vav de mamíferos está compuesto por 3 miembros: Vav1, Vav2 y Vav3; y la isoforma Vac1 está relacionada solo con células hematopoyéticas, en cambio las isoformas V2 y V3 estas están presentes en todos los tejidos (Chang et al. 2012)

Las proteínas VAV contienen múltiples dominios funcionales y están implicadas en diversos procesos de señalización celular, incluyendo la regulación organización del citoesqueleto, la transformación celular y oncogénesis(Uen et al. 2015).

I.4.1 Vav3La acción de esta proteína está implicada en la regulación y organización del citoesqueleto, la transformación celular y oncogénesis (Chang et al. 2012), la activación de serina / treonina quinasa cascadas, y la inducción de la expresión de genes(Movilla & Bustelo 1999)

Se ha demostrado recientemente que Vav3 podría servir como un marcador de recurrencia y prolongar la supervivencia de los pacientes después de la prostatectomía con cáncer en fase inicial(Uen et al. 2015).

Se ha demostrado que Vav3 está implicada enfermedad cardiovascular ya que la ablación del Vav3 gen promueve el desarrollo gradual de una enfermedad cardiovascular SNS-dependiente en ratones(Sauzeau et al. 2006)

I.4.2 Regulación transcripcional de Vav3

Fig. 1como interfiere la metilación de las islas CpG, que están en la región promotora de un Gen y ocasiona un silenciamiento del Gen, cuando ya el Gen no se puede transcribir, metilando el promotor o por medio de la unión de proteínas reguladores con methylbinding domain (MBD)(Pulido Fontes et al. 2015)

I.4.3 Vav3 como un gen blanco de DNMT3b

I.4.4 Relación de VAv3 en cáncer

I.5 Línea celular HaCaT

La línea HaCaT ha sido un modelo de queranocitos humanos inmortalizados s ampliamente utilizado debido a su facilidad de propagación y cercano aun fenotipo normal y esto proporciona investigaciones más cercanas a la piel humana(Deyrieux & Wilson 2007)

II. Bibliogafía

Chang, K.H. et al., 2012. Vav3 collaborates with p190-BCR-ABL in lymphoid progenitor leukemogenesis, proliferation, and survival. Blood, 120(4), pp.800–11. Available at: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=3412345&tool=pmcentrez&rendertype=abstract [Accessed October 7, 2015].

Deyrieux, A.F. & Wilson, V.G., 2007. In vitro culture conditions to study keratinocyte differentiation using the HaCaT cell line. Cytotechnology, 54(2), pp.77–83. Available at: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=2267500&tool=pmcentrez&rendertype=abstract [Accessed October 8, 2015].

Kobow, K. & Blümcke, I., 2012. The emerging role of DNA methylation in epileptogenesis. Epilepsia, 53, pp.11–20. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23216575 [Accessed October 8, 2015].

Lan, J. et al., 2010. DNA methyltransferases and methyl-binding proteins of mammals. Acta Biochimica et Biophysica Hungarica, 42(4), pp.243 – 252.

Movilla, N. & Bustelo, X.R., 1999. Biological and regulatory properties of Vav-3, a new member of the Vav family of oncoproteins. Molecular and cellular biology, 19(11), pp.7870–85. Available at: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=84867&tool=pmcentrez&rendertype=abstract [Accessed October 7, 2015].

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Sauzeau, V. et al., 2006. Vav3 proto-oncogene deficiency leads to sympathetic hyperactivity and cardiovascular dysfunction. Nature Medicine, 12(7), pp.841–845. Available at: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?

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Uysal, F., Akkoyunlu, G. & Ozturk, S., 2015. Dynamic expression of DNA methyltransferases (DNMTs) in oocytes and early embryos. Biochimie, 116, pp.103–13. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26143007 [Accessed July 14, 2015].

Wang, C. et al., 2015. Polymorphism of DNA Methyltransferase 3b and Association with Development and Prognosis in Gastric Cancer. PloS one, 10(8), p.e0134059. Available at: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=4532499&tool=pmcentrez&rendertype=abstract [Accessed October 8, 2015].