ChIP-qPCR: ANÁLISIS DEL ENRIQUECIMIENTO DE LA ACETILACIÓN EN LA HISTONA H3 LISINA 9 EN LA ADIPOGÉNESIS DE CÉLULAS DE LIGAMENTO PERIODONTAL
Palabras clave:
Células de ligamento periodontal, Inmunoprecipitación de la cromatina, obesidad, Acetilación de histonas, PPARγ2
Resumen
Las células de ligamento periodontal (CLP) representan una estrategia prometedora para el desarrollo de terapias celulares para el tratamiento de enfermedades, entre ellas la obesidad, esto es debido a su fácil obtención, escasos conflictos éticos y su potencial de diferenciación al linaje adipogénico. En el proceso adipogénico interviene la actividad de factores de transcripción como el receptor de peroxisoma activado por proliferador γ (PPARγ) e isoformas como PPARγ2, los cuales pueden ser regulados por marcas epigenéticas como la acetilación de la histona 3 en la lisina 9 (H3K9ac); sin embargo, los mecanismos moleculares involucrados en esta interacción han sido poco abordados en las CLP. Una estrategia metodológica empleada para responder si una marca epigenética está asociada con la diferenciación celular es la inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP). Por lo tanto, en este trabajo se analizó el enriquecimiento de la H3K9ac mediante ChIP-qPCR en cuatro sitios probables de inicio de la transcripción de PPARγ2 en CLP durante la diferenciación adipogénica. Los resultados obtenidos demostraron en el enriquecimiento de la marca H3K9ac en los sitios 3 y 4 proximales al inicio de la transcripción en el gen PPARγ2. Estos resultados permitirán comprender la contribución de H3K9ac en el mecanismo molecular de la adipogénesis.
Citas
Bernstein, B. E., Mikkelsen, T. S., Xie, X., Kamal, M., Huebert, D. J., Cuff, J., Fry, B., Meissner, A., Wernig, M., Plath, K., Jaenisch, R., Wagschal, A., Feil, R., Schreiber, S. L., & Lander, E. S. (2006). A Bivalent Chromatin Structure Marks Key Developmental Genes in Embryonic Stem Cells. Cell, 125(2), 315–326. https://doi.org/10.1016/j.cell.2006.02.041
Cardamone, M. D., Tanasa, B., Cederquist, C. T., Huang, J., Mahdaviani, K., Li, W., Rosenfeld, M. G., Liesa, M., & Perissi, V. (2018). Mitochondrial Retrograde Signaling in Mammals Is Mediated by the Transcriptional Cofactor GPS2 via Direct Mitochondria-to-Nucleus Translocation. Molecular Cell, 69(5), 757-772.e7. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.01.037
Franzago, M., Pilenzi, L., Di Rado, S., Vitacolonna, E., & Stuppia, L. (2022). The epigenetic aging, obesity, and lifestyle. In Frontiers in Cell and Developmental Biology (Vol. 10). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.985274
Funato, H., Oda, S., Yokofujita, J., Igarashi, H., & Kuroda, M. (2011). Fasting and high-fat diet alter histone deacetylase expression in the medial hypothalamus. PLoS ONE, 6(4). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018950
Haim, Y., Tarnovscki, T., Bashari, D., & Rudich, A. (2013). A chromatin immunoprecipitation (ChIP) protocol for use in whole human adipose tissue. Am J Physiol Endocrinol Metab, 305, 1172–1177. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00598.2012.-Chro
Heintzman, N. D., & Ren, B. (2009). Finding distal regulatory elements in the human genome. In Current Opinion in Genetics and Development (Vol. 19, Issue 6, pp. 541–549). https://doi.org/10.1016/j.gde.2009.09.006
Karmodiya, K., Krebs, A. R., Oulad-Abdelghani, M., Kimura, H., & Tora, L. (2012). H3K9 and H3K14 acetylation co-occur at many gene regulatory elements, while H3K14ac marks a subset of inactive inducible promoters in mouse embryonic stem cells. BMC Genomics, 13(1). https://doi.org/10.1186/1471-2164-13-424
Kim, T. H., & Dekker, J. (2018). ChIP-seq. Cold Spring Harbor Protocols, 2018(5), pdb.prot082644. https://doi.org/10.1101/PDB.PROT082644
Lee, J.-E., & Ge, K. (2014). Transcriptional and epigenetic regulation of PPARγ expression during adipogenesis. https://doi.org/10.1621/datasets.02001
Lefterova, M. I., Zhang, Y., Steger, D. J., Schupp, M., Schug, J., Cristancho, A., Feng, D., Zhuo, D., Stoeckert, C. J., Liu, X. S., & Lazar, M. A. (2008). PPARγ and C/EBP factors orchestrate adipocyte biology via adjacent binding on a genome-wide scale. Genes and Development, 22(21), 2941–2952. https://doi.org/10.1101/gad.1709008
Masood, B., & Moorthy, M. (2023). Causes of obesity: a review. Clinical Medicine, Journal of the Royal College of Physicians of London, 23(4), 284–291. https://doi.org/10.7861/clinmed.2023-0168
Mercado-Rubio, M. D., Pérez-Argueta, E., Zepeda-Pedreguera, A., Aguilar-Ayala, F. J., Peñaloza-Cuevas, R., Kú-González, A., Rojas-Herrera, R. A., Rodas-Junco, B. A., & Nic-Can, G. I. (2021). Similar features, different behaviors: A comparative in vitro study of the adipogenic potential of stem cells from human follicle, dental pulp, and periodontal ligament. Journal of Personalized Medicine, 11(8), 738. https://doi.org/10.3390/JPM11080738/S1
Qian, H., Zhao, J., Yang, X., Wu, S., An, Y., Qu, Y., Li, Z., Ge, H., Li, E., & Qi, W. (2021). TET1 promotes RXRα expression and adipogenesis through DNA demethylation. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids, 1866(6), 158919. https://doi.org/10.1016/J.BBALIP.2021.158919
Raha, D., Hong, M., & Snyder, M. (2010). ChIP-Seq: A Method for Global Identification of Regulatory Elements in the Genome. Current Protocols in Molecular Biology, 91(1), 21.19.1-21.19.14. https://doi.org/10.1002/0471142727.MB2119S91
Rodas-Junco, B. A., Canul-Chan, M., Rojas-Herrera, R. A., de-la-Peña, C., & Nic-Can, G. I. (2017). Stem cells from dental pulp: What epigenetics can do with your tooth. In Frontiers in Physiology (Vol. 8, Issue DEC). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00999
Rodríguez-Ubreva, J., & Ballestar, E. (2014). Chromatin immunoprecipitation. Methods in Molecular Biology, 1094, 309–318. https://doi.org/10.1007/978-1-62703-706-8_24/COVER
Skene, P. J., & Henikoff, S. (n.d.). An efficient targeted nuclease strategy for high-resolution mapping of DNA binding sites. https://doi.org/10.7554/eLife.21856.001
Sullivan, A. E., & Santos, S. D. M. (2020). An Optimized Protocol for ChIP-Seq from Human Embryonic Stem Cell Cultures. STAR Protocols, 1(2). https://doi.org/10.1016/j.xpro.2020.100062
Takenaka, Y., Nakano, T., Ikeda, M., Kakinuma, Y., & Inoue, I. (n.d.). Epigenetic regulation of a mouse PPARγ splicing variant, Pparγ1sv, during adipogenesis in 3T3-L1 cells. https://doi.org/10.1101/647842
Tateishi, K., Okada, Y., Kallin, E. M., & Zhang, Y. (2009). Role of Jhdm2a in regulating metabolic gene expression and obesity resistance. Nature, 458(7239), 757–761. https://doi.org/10.1038/nature07777
Wang, X., Wang, Z., Wang, Q., Liang, H., & Liu, D. (2019). Trichostatin A and vorinostat promote adipogenic differentiation through H3K9 acetylation and dimethylation. Research in Veterinary Science, 126, 207–212. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2019.09.002
West, A. G., & Fraser, P. (2005). Remote control of gene transcription. Human Molecular Genetics, 14(1), R101–R111. https://doi.org/10.1093/hmg/ddi104
Zhang, F. F., Morabia, A., Carroll, J., Gonzalez, K., Fulda, K., Kaur, M., Vishwanatha, J. K., Santella, R. M., & Cardarelli, R. (2011). Dietary patterns are associated with levels of global genomic DNA methylation in a cancer-free population. Journal of Nutrition, 141(6), 1165–1171. https://doi.org/10.3945/jn.110.134536
Zhang, Q., Ramlee, M. K., Brunmeir, R., Villanueva, C. J., Halperin, D., & Xu, F. (2012). Dynamic and distinct histone modifications modulate the expression of key adipogenesis regulatory genes. Cell Cycle, 11(23), 4310–4322. https://doi.org/10.4161/cc.22224
Cardamone, M. D., Tanasa, B., Cederquist, C. T., Huang, J., Mahdaviani, K., Li, W., Rosenfeld, M. G., Liesa, M., & Perissi, V. (2018). Mitochondrial Retrograde Signaling in Mammals Is Mediated by the Transcriptional Cofactor GPS2 via Direct Mitochondria-to-Nucleus Translocation. Molecular Cell, 69(5), 757-772.e7. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.01.037
Franzago, M., Pilenzi, L., Di Rado, S., Vitacolonna, E., & Stuppia, L. (2022). The epigenetic aging, obesity, and lifestyle. In Frontiers in Cell and Developmental Biology (Vol. 10). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.985274
Funato, H., Oda, S., Yokofujita, J., Igarashi, H., & Kuroda, M. (2011). Fasting and high-fat diet alter histone deacetylase expression in the medial hypothalamus. PLoS ONE, 6(4). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018950
Haim, Y., Tarnovscki, T., Bashari, D., & Rudich, A. (2013). A chromatin immunoprecipitation (ChIP) protocol for use in whole human adipose tissue. Am J Physiol Endocrinol Metab, 305, 1172–1177. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00598.2012.-Chro
Heintzman, N. D., & Ren, B. (2009). Finding distal regulatory elements in the human genome. In Current Opinion in Genetics and Development (Vol. 19, Issue 6, pp. 541–549). https://doi.org/10.1016/j.gde.2009.09.006
Karmodiya, K., Krebs, A. R., Oulad-Abdelghani, M., Kimura, H., & Tora, L. (2012). H3K9 and H3K14 acetylation co-occur at many gene regulatory elements, while H3K14ac marks a subset of inactive inducible promoters in mouse embryonic stem cells. BMC Genomics, 13(1). https://doi.org/10.1186/1471-2164-13-424
Kim, T. H., & Dekker, J. (2018). ChIP-seq. Cold Spring Harbor Protocols, 2018(5), pdb.prot082644. https://doi.org/10.1101/PDB.PROT082644
Lee, J.-E., & Ge, K. (2014). Transcriptional and epigenetic regulation of PPARγ expression during adipogenesis. https://doi.org/10.1621/datasets.02001
Lefterova, M. I., Zhang, Y., Steger, D. J., Schupp, M., Schug, J., Cristancho, A., Feng, D., Zhuo, D., Stoeckert, C. J., Liu, X. S., & Lazar, M. A. (2008). PPARγ and C/EBP factors orchestrate adipocyte biology via adjacent binding on a genome-wide scale. Genes and Development, 22(21), 2941–2952. https://doi.org/10.1101/gad.1709008
Masood, B., & Moorthy, M. (2023). Causes of obesity: a review. Clinical Medicine, Journal of the Royal College of Physicians of London, 23(4), 284–291. https://doi.org/10.7861/clinmed.2023-0168
Mercado-Rubio, M. D., Pérez-Argueta, E., Zepeda-Pedreguera, A., Aguilar-Ayala, F. J., Peñaloza-Cuevas, R., Kú-González, A., Rojas-Herrera, R. A., Rodas-Junco, B. A., & Nic-Can, G. I. (2021). Similar features, different behaviors: A comparative in vitro study of the adipogenic potential of stem cells from human follicle, dental pulp, and periodontal ligament. Journal of Personalized Medicine, 11(8), 738. https://doi.org/10.3390/JPM11080738/S1
Qian, H., Zhao, J., Yang, X., Wu, S., An, Y., Qu, Y., Li, Z., Ge, H., Li, E., & Qi, W. (2021). TET1 promotes RXRα expression and adipogenesis through DNA demethylation. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids, 1866(6), 158919. https://doi.org/10.1016/J.BBALIP.2021.158919
Raha, D., Hong, M., & Snyder, M. (2010). ChIP-Seq: A Method for Global Identification of Regulatory Elements in the Genome. Current Protocols in Molecular Biology, 91(1), 21.19.1-21.19.14. https://doi.org/10.1002/0471142727.MB2119S91
Rodas-Junco, B. A., Canul-Chan, M., Rojas-Herrera, R. A., de-la-Peña, C., & Nic-Can, G. I. (2017). Stem cells from dental pulp: What epigenetics can do with your tooth. In Frontiers in Physiology (Vol. 8, Issue DEC). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00999
Rodríguez-Ubreva, J., & Ballestar, E. (2014). Chromatin immunoprecipitation. Methods in Molecular Biology, 1094, 309–318. https://doi.org/10.1007/978-1-62703-706-8_24/COVER
Skene, P. J., & Henikoff, S. (n.d.). An efficient targeted nuclease strategy for high-resolution mapping of DNA binding sites. https://doi.org/10.7554/eLife.21856.001
Sullivan, A. E., & Santos, S. D. M. (2020). An Optimized Protocol for ChIP-Seq from Human Embryonic Stem Cell Cultures. STAR Protocols, 1(2). https://doi.org/10.1016/j.xpro.2020.100062
Takenaka, Y., Nakano, T., Ikeda, M., Kakinuma, Y., & Inoue, I. (n.d.). Epigenetic regulation of a mouse PPARγ splicing variant, Pparγ1sv, during adipogenesis in 3T3-L1 cells. https://doi.org/10.1101/647842
Tateishi, K., Okada, Y., Kallin, E. M., & Zhang, Y. (2009). Role of Jhdm2a in regulating metabolic gene expression and obesity resistance. Nature, 458(7239), 757–761. https://doi.org/10.1038/nature07777
Wang, X., Wang, Z., Wang, Q., Liang, H., & Liu, D. (2019). Trichostatin A and vorinostat promote adipogenic differentiation through H3K9 acetylation and dimethylation. Research in Veterinary Science, 126, 207–212. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2019.09.002
West, A. G., & Fraser, P. (2005). Remote control of gene transcription. Human Molecular Genetics, 14(1), R101–R111. https://doi.org/10.1093/hmg/ddi104
Zhang, F. F., Morabia, A., Carroll, J., Gonzalez, K., Fulda, K., Kaur, M., Vishwanatha, J. K., Santella, R. M., & Cardarelli, R. (2011). Dietary patterns are associated with levels of global genomic DNA methylation in a cancer-free population. Journal of Nutrition, 141(6), 1165–1171. https://doi.org/10.3945/jn.110.134536
Zhang, Q., Ramlee, M. K., Brunmeir, R., Villanueva, C. J., Halperin, D., & Xu, F. (2012). Dynamic and distinct histone modifications modulate the expression of key adipogenesis regulatory genes. Cell Cycle, 11(23), 4310–4322. https://doi.org/10.4161/cc.22224
Publicado
2024-08-16
Sección
Artículos de Investigación
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0.
Avisos de derechos de autor propuestos por Creative Commons
1. Política propuesta para revistas que ofrecen acceso abierto
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:
- Los autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra, el cuál estará simultáneamente sujeto a la Licencia de reconocimiento de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra siempre que se indique su autor y su primera publicación esta revista.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
