Usuari:BQUB13-Myepez/proves/INO80

El SWR-C/SWR1 i INO80 són complexos de múltiples subunitats que catalitzen la degradació i eliminació, respectivament, de la histona variant H2A.Z des del primer nucleosoma a l'inici dels gens. La forma en què aquests es dirigeixen i s'acoblen als primers nucleosomes no està clara. Usant ChlP-exo, s'ha identificat la disposició subnucleosomal de 20 de les seves subunitats a través del genoma del llevat. La subunitat Sw2 del SWR-C lligada estretament a una regió definida al nucleosoma adjacent lliure, on està localitzada la subunitat Swr1 sobre una de les dues zones de degradació de la H2A.Z al primer nucleosoma.

Els mapes genòmics d'unió suggereixen que moltes subunitats tenen una organització més aviat plàstica que els permet intercanviar-se entre els dos complexos. Un resultat de promoure l'intercanvi d'H2A.Z va ser una millorada modificació de nucleosomes sencers, creant d'aquesta manera cromatina dinàmica al començament dels gens. Recents descobriments proporcionen conceptes unificadors sobre com funcionen aquests dos complexos de remodelació de la cromatina oposats, selectivament en el primer nucleosoma de gairebé tots els gens.

La variant de la histona H2A, la H2A.Z, està incorporada a la cromatina per mitjà del SWR-C/SWR1 i és eliminada pel INO80. Les subunitats dels respectius complexos Swr1 i Ino80 estan relacionades a través dels seus dominis "dividits" ATPasa i estan més allunyades de les subunitats ATPasa de les famílies de remodeladors de la cromatina SWI/SNF, ISW i CHD. Un nombre de subunitats són compartides entre SWR-C i INO80. Per exemple, Rvb1 i Rvb2 són paràlegs que constitueixen una helicasa heteromérica dodecámero en ambdós complexos in vitro. No obstant això, s'ha trobat que Rvb1 i Rvb2 regulen diferents conjunts de gens i més de la seva presència al SWR-C i INO80, poden formar helicases homoméricas hexàmers. Aquestes observacions i el fet que moltes de les subunitats associades a SWR-C i INO80 estiguin energèticament carregades d'ATP i siguin per tant, potencialment dinàmiques, plantegen la possibilitat que la seva organització en viu és molt més complexa que la indicada per la bioquímica. Com és que aquesta selectivitat és assolida mitjançant SWR-C i INO80 no es coneix. Per tant, el repte és comprendre, en el seu context fisiològic natural, com el SWR-C i INO80 estan organitzats en termes de la seva estructura i posició al voltant de cada primer nucleosoma i determinar el mecanisme pel qual aquests complexos aconsegueixen aquesta selectivitat.

Una altra observació dóna suport a la opinió que INO80 exerceix un paper de control en l'eliminació de H2A.Z no només des de llocs no específics, sinó també en els primers nucleosomes, on aquest resideix en gairebé cada gen. D'acord a evidència prèvia, la magnitud de l'augment de la H2A.Z a la tensió de la arp5 implica que la majoria dels primers nucleosomes infreqüentement contenen H2A.Z, atès que un màxim de dues molècules d'H2A.Z poden estar presents en un nucleosoma donat. Encara que s'ha establert que el complex INO80 elimina la H2A.Z des de els nucleosomes, no queda clar si aquesta acció resulta en un intercanvi millorat de la histona H37H4.

Un estudi recent del departament de bioquímica i biologia molecular de la Universitat de Pennsilvània, USA; ha conclòs que tots dos, SWR-C i INO80 són dirigits selectivament cap al primer nucleosoma de pràcticament tots els gens a través de subunitats (Swc2 per SWR-C i especulativament Nhp10/les5/Arp8 per INO80) que reconeixen ~70 bp de l'ADN nucleosoma-lliure adjacent. A més, almenys en el cas de Swc2 amb SWR-C, aquesta unió orienta adequadament a aquests complexos sobre la superfície del nucleosoma per augmentar la reacció d'intercanvi de la histona. Aquest model és totalment coherent amb les observacions bioquímiques sobre que ~70 bp és òptim per a l'activitat. En lloc de que aquests complexos detectin la totalitat de la regió d'un nuclosoma-lliure, ~70 bp regions podrien crear-se dins dels nucleosomes lliures per mitjà de la seqüència específica d'unió de factors com ara Reb1 i Nhp10/les5.

Una propietat enigmàtica de la H2A.Z és la seva ubicació prop de l'inici dels gens, orígens de replicació, els llocs de dany en l'ADN i les forquilles de replicació paralitzades.

Aquest estudi també suggereix que el SWR-C i INO80 envolten elsprimers nucleosomes en la seva totalitat, amb diferents subunidades que ocupen posicions específiques (entrecreuaments) al llarg del nucleosoma d'una manera que és similar per a la majoria, si no tots, els primers nucleosomes. Basant-se en diverses de les seves observacions, aquests complexos podrian arribar als primers nucleosomes en un estat parcialmente armat.

L'observació sobre la co-ocupació entre SWR1 i INO80 va poder semblar a primera vista contradictoria, ja que aquestes dues proteïnes i/o els seus complexos, s'espera que competeixin pel mateix nucleosoma. Tanmateix, la seva preséncia pot ser relativament transitòria, de manera que ambdós complexos poden estar en l seva major part, absents des dels primers nucleosomes en una escala de temps absoluta (peró bastant abundant en relació a altres posicions de nucleosomes). Condicions que afavoreixen una connexió transitória del SWR-C, poden donar lloc a condicions que afavoreixen la connexió de INO80, encara que temporalment diferent. Per exemple, més domini de Rvb1podria promoure més ocupació de SWR-C i H2A.Z, la qual cosa com a substrat per al INO80 fomentaria més activitat de INO80. A causa de la saturació de un nucleosoma amb dues molècules d'H2A.Z essencialment inhibeix la SWR-C ATPasa, això podria provocar l'alteració del SWR-C.

El fet que SWR-C i INO80 comparteixin subunitats dóna suport l'enfocament d'una plataforma compartida per al muntatge d'ambdós complexos. Les dades donen suport a la afirmació prèvia sobre que els primers nucleosomes tendeixen a tenir menys H2A.Z que H2A, indicant que el SWR-C y el INO80 empren un "cicle inútil" per mantenir un nivell intermedi de H2A.Z en els primers nucleosomes. Si una funció de la H2A.Z és accelerar les induccions cinétiques del gen, llavors la variable presència d'H2A.Z en un promotor en una població de cèl·lules, pot contribuir a la estocasticitat observada de l'expressió de gens a través de cèl·lules basals en una població.