1 Metilacion de CpG en la posición 5 de la CDNMT + SAM islas de CpG 55%GC en un rango de 500 bp 0.65 CpG observadas/ GpG esperadas 40% de los genes las tienen promotor-exonI Regiones intronicas e intergénicas pobres en CpG Estructura de la cromatina en regiones promotores con islas de CpG y en regiones pobres en CpG

2 Tecnologias de mapeo de metilacion: uso de enzimas de restricción

3 Tecnologias de mapeo de metilacion: método del bisulfitoSO3H uracilo citosina

4 Abordaje ChIP-chip

5 Metilacion de novo y de mantenimiento

6 Metil CpG binding proteinsTRD: transcription represor domain ZF: zinc finger domain CxxxC zinc domain

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8 Metilación en células normales vs tumorales

9 Metilacion de CpG en la posición 5 de la CMetilación general del DNA durante el desarrollo DNMT1 metilasa de mantenimiento - Dador: SAM (S-adenosilmetionia) DNMT3a y DNMT 3b metilasas de novo

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11 Patron dinámico de metilación

12 Demetilación de la citosinaLas DNMT tienen papeles duales en metilación y demetilacion BER: base excision repair

13 Marcadores específicos de célula en los promotoresNature 448: 553, 2007 Marcadores específicos de célula en los promotores Polm DNAS pol m housekeeping Olig1 neural transcription factor Neurog1 neurogenesis transcription factor Pparg adipogenesis transcription factor Fabp7 neural progenitor marker Fox2p ES: stem cells NCP: neural precursor cells MEF: mouse embryonic fibroblasts activación represión

14 Nature 454: 766, 2008 HCNE:CpG en highly conserved non coding elements RRBS: MspI reduced representation bisulfite sequencing

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16 Modelo para silenciamiento de islas CpG

17 Mecanismos de represión mediados por metilaciónDrogas epigenéticas: inhibidores de HDAC: TSA (tricostatina A) inhibidores DNMT: 5’-aza-Citidina

18 Metilación del DNA dirige la metilacion en K9 H3Figure 4. MBD1 directs histone methylation to methylated DNA during the cell cycle. (a) MBD1 associates with the histone methyltransferase SetDB1, thereby coupling DNA methylation to histone methylation. (b) During S phase of the cell cycle, DNMT1 associates with proliferating-cell nuclear antigen (PCNA) and tracks with the DNA polymerase complex. There is evidence that MBD1 associates with the replication-fork-associated factor CAFp150, facilitating the application of histone methylation marks (H3-Me) to newly replicated regions of methylated DNA. (c) According to this scheme, MBD1 is involved in bridging cell-cycle events to re-establish histone methylation marks at loci containing DNA methylation.

19 Distribucion de la metilacion del DNA en el genomaDiferencias en el patron de metilacion inter tejidos e interindividuos

20 Patrones de modificaciones durante la diferenciaciónH3-K27m H3-K4m

21 Intercambio dinamico de modificaciones cromatínicas en ES

22 Acute promyelocytic leukemia APLScience 295, 1079 (2002); Luciano Di Croce, et al. Oncogenic Transcription Factor Hypermethylation of Target Promoters by an Methyltransferase Recruitment and DNA Acute promyelocytic leukemia APL

23 PML-RAR produce hipermetilación del DNA y silenciamientoMT: celulas control PR9: celulas precursoras hemotopoyeticas llevando el PML-RAR con promotor inducible por Zn Promotor en estudio- RARb: receptor de RAR Tiene una isla CpG, y está considerado un represor de tumores El PML-RAR se une al promotor +/- RA ChIP La expresión de PML-RAR reprime al promotor de RARb La metilación previa del plasmido (HpaII), o el tratamiento con Aza-C o TSA revierten el efecto inhibitorio

24 PML-RAR produce hipermetilación del DNA y silenciamientotiempo post Zn

25 Reversión del fenotipo tumoral