Estudio comparativo de la organización de la cromatina y su impacto en la expresión génica

Abstract

Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei y Leishmania major, usualmente conocidos como TriTryp, son causantes de enfermedades en animales y humanos. Se caracterizan por tener ciclos de vida complejos, alternando entre un hospedador mamífero y un insecto vector. En este trabajo, realizamos un estudio comparativo de la organización de la cromatina y su impacto en la expresión génica, de los estadios presentes en el insecto. Para ello, utilizamos datos obtenidos mediante secuenciación profunda (MNase-seq y RNA-seq). En el caso de T. cruzi, optimizamos el análisis de la cepa híbrida CL Brener, resaltando la importancia de alinear los datos crudos al genoma completo. Además, comparamos los alineamientos generados por Bowtie2 y Hisat2, encontrando que para análisis globales Bowtie2 es mejor, mientras que Hisat2 es más eficiente en asignar lecturas únicas. Dado que se ha reportado que en los TriTryp los nucleosomas se organizan en torno al sitio de trans-splicing (TAS), realizamos una predicción de los TAS más probables para los tres organismos y los usamos como punto de referencia para analizar la organización global de la cromatina. Observamos que L. major y T. cruzi presentan una menor densidad de nucleosomas en el TAS, en contraposición con T. brucei que presenta un leve aumento. Analizamos si habría relación con la composición de bases del ADN; pero fue muy similar entre T. cruzi y T. brucei y observamos mayores diferencias en L. major. Por otra parte, buscamos grupos de genes mediante k-means usando como variables predictoras los valores de densidad de nucleosomas y ARNm respecto al TAS. Los valores de silhouette obtenidos para nucleosomas fueron muy bajos, sugiriendo que la organización de la cromatina en torno al TAS es muy similar en todo el genoma. Del análisis de ARNm, obtuvimos un valor de silhouette alto al aplicar k=2 en T. cruzi o k=3 en T. brucei y L. major, indicando que hay dos o tres grupos de genes con patrones de expresión bien diferentes en los TriTryp.