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Estudios sistemáticos del impacto de los genes del reloj circadiano en la compensación de temperatura y la proliferación celular utilizando herramientas CRISPR

Autores: Wu, Yue; Tian, Tian; Wu, Yin; Yang, Yu; Zhang, Yunfei; Qin, Ximing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Estudios sistemáticos del impacto de los genes del reloj circadiano en la compensación de temperatura y la proliferación celular utilizando herramientas CRISPR


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Biología

Palabras clave

Genes circadianos de mamíferos
Compensación de temperatura
Gen del reloj
CRISPR/Cas9
Reporteros de luciferasa
Regulación génica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los genes circadianos de los mamíferos son capaces de producir una oscilación autónoma y autosostenida cuyo período es de aproximadamente 24 h. Una de las principales características del reloj circadiano es la compensación de temperatura. Sin embargo, el mecanismo subyacente a la compensación de temperatura sigue siendo elusivo. Estudios previos indican que un solo gen del reloj puede determinar la compensación de temperatura en varios organismos modelo. Para entender la influencia de cada gen del reloj individual en la compensación de temperatura, se eliminaron individualmente veintitrés genes del reloj mamífero bien conocidos, utilizando una poderosa herramienta de edición genética, CRISPR/Cas9. Primero, se eliminaron como ejemplos para verificar que la eliminación de genes mediante CRISPR es efectiva y precisa. Las líneas celulares que apuntan a veintidós genes fueron editadas con éxito en células de fibroblastos de ratón NIH3T3, y el análisis de off-target indicó que estos genes fueron eliminados correctamente. A través de la medición de los reporteros de luciferasa, se registraron los períodos circadianos de cada línea celular a dos temperaturas diferentes, 32.5 grados C y 37 grados C. Posteriormente, se calculó el coeficiente de compensación de temperatura Q para cada línea celular. Las estimaciones del Q de estas líneas celulares mostraron que ninguna de las líneas celulares individuales puede afectar negativamente la compensación de temperatura. Las células con un período más largo a una temperatura más baja tienden a tener un período más corto a una temperatura más alta, mientras que las células con un período más corto a una temperatura más baja tienden a ser más largas a una temperatura más alta. Así, la compensación de temperatura es una propiedad fundamental para mantener la homeostasis celular. Además, concluimos que la compensación de temperatura es un sistema de regulación genética complejo en lugar de estar regulado por un solo gen. También estimamos las tasas de proliferación de estas líneas celulares. Después de comparar sistemáticamente las tasas de proliferación y los períodos circadianos, encontramos que la tasa de crecimiento celular no depende del período circadiano.

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