A toolbox for understanding the in vivo function of non-canonical DNA methylation

LA METILACION DEL ADN ES UNA MODIFICACION EPIGENETICA CONSERVADA QUE RESULTA ESENCIAL PARA EL DESARROLLO DE LOS VERTEBRADOS, LA ESTABILIDAD GENOMICA Y LA IDENTIDAD CELULAR. TRADICIONALMENTE SE HA ESTUDIADO EN EL CONTEXTO DE DINUCLEOTIDOS CG (MCG), DONDE CUMPLE FUNCIONES BIEN ESTABLECIDAS EN LA REPRESION TRANSCRIPCIONAL, LA INACTIVACION DEL CROMOSOMA X Y EL IMPRINTING GENOMICO. SU ALTERACION SE HA RELACIONADO CON CANCER Y DIVERSOS TRASTORNOS DEL DESARROLLO Y NEUROLOGICOS. SIN EMBARGO, TAMBIEN EXISTE METILACION EN CONTEXTOS NO-CG (MCH, DONDE H = A, C O T), PARTICULARMENTE EN TEJIDOS EMBRIONARIOS Y NEURONALES. AUNQUE LA MCH ES ABUNDANTE EN PLANTAS, SU FUNCION EN ANIMALES SIGUE SIENDO POCO CONOCIDA. EN VERTEBRADOS, LA MCH ES DINAMICA, LA DEPOSITAN ENZIMAS DNMT3, LA RECONOCEN PROTEINAS COMO MECP2, Y PREDOMINA EN OVOCITOS, CELULAS MADRE EMBRIONARIAS Y NEURONAS MADURAS. EN MAMIFEROS, SE ACUMULA DURANTE LA NEUROGENESIS Y HOY SE CONSIDERA UNA CAPA EPIGENETICA CLAVE EN EL CEREBRO. MUTACIONES EN MECP2, UN LECTOR DE MCH, CAUSAN EL SINDROME DE RETT, LO QUE RESALTA LA IMPORTANCIA DE ESTA VIA. SIN EMBARGO, LA REDUNDANCIA FUNCIONAL DE LAS METILTRANSFERASAS EN MAMIFEROS DIFICULTA AISLAR SU FUNCION IN VIVO. EL PROYECTO FUN-ME UTILIZA EL PEZ CEBRA COMO MODELO VERTEBRADO MANIPULABLE PARA ESTUDIAR LOS ROLES DE LA MCH DURANTE EL DESARROLLO EMBRIONARIO Y LA NEUROBIOLOGIA. ESTE ORGANISMO OFRECE VENTAJAS COMO PARALOGOS DE DNMT ESPECIFICOS, CONSERVACION DE LOS PATRONES NEURONALES DE METILACION CON MAMIFEROS Y EMBRIONES ACCESIBLES A MANIPULACION GENETICA Y EPIGENETICA. RECIENTEMENTE IDENTIFICAMOS UNA FIRMA MCH NOVEDOSA EN REPETICIONES SATELITE MOSAT, QUE SE BORRA DURANTE LA ACTIVACION DEL GENOMA CIGOTICO (ZGA) Y SE RESTABLECE TRAS LA GASTRULACION, LO QUE SUGIERE UN EVENTO DE REPROGRAMACION EPIGENETICA HASTA AHORA DESCONOCIDO. FUN-ME EVALUARA SI ESTOS CAMBIOS AFECTAN LA COMPETENCIA EMBRIONARIA Y LA TRANSICION MATERNOCIGOTICA. ADEMAS, ANALIZARA EL PAPEL DE LA MCH EN EL DESARROLLO CEREBRAL MEDIANTE EL ESTUDIO DE LA EXPRESION GENICA Y REGULACION DE TRANSPOSONES EN PECES CEBRA MECP2-/-, GENERANDO NUEVOS MODELOS IN VIVO DEL SINDROME DE RETT. PARA ALCANZAR ESTOS OBJETIVOS, FUN-ME COMBINARA SECUENCIACION DE LECTURA LARGA, EDICION GENICA CRISPR/CAS9, TRANSCRIPTOMICA DE CELULA UNICA Y CRIBADOS DE COMPUESTOS EPIGENETICOS. ESTAS ESTRATEGIAS PERMITIRAN GENERAR HERRAMIENTAS E INFORMACION NO ACCESIBLES EN MODELOS MAMIFEROS. MAS ALLA DE LOS AVANCES FUNDAMENTALES, EL PROYECTO TIENE RELEVANCIA TRASLACIONAL, LAS LINEAS MECP2-/- SERAN UTILES PARA EL CRIBADO DE FARMACOS. EN CONJUNTO, FUNME PROPORCIONARA NUEVOS CONOCIMIENTOS SOBRE LAS FUNCIONES DE LA METILACION DEL ADN NO-CG DURANTE EL DESARROLLO EMBRIONARIO Y CEREBRAL