Profesor adjunto
Laboratorio de Biología Molecular y Celular de Plantas
En cualquier organismo, cada célula tiene información genética casi idéntica, pero no todas las células se ven o actúan de la misma manera. Una de las causas de esta asombrosa diversidad es la presencia de etiquetas químicas, llamadas modificaciones epigenéticas, que decoran tanto el ADN como las proteínas de empaquetamiento que organizan el ADN dentro del núcleo. Los patrones de estas etiquetas químicas difieren en cada tipo de célula y ayudan a instruir la función de las células al indicar qué genes deben activarse y cuáles deben ignorarse. Conocer el efecto de estos cambios epigenéticos en el comportamiento de una célula puede ayudarnos a comprender la salud y la enfermedad, pero manipular la epigenética en células de mamíferos suele ser letal, lo que dificulta el estudio de estos cambios. Afortunadamente, manipulaciones similares son viables en un modelo de planta, lo que lo convierte en un excelente sistema para comprender las funciones de las modificaciones epigenéticas.
En lugar de utilizar células animales para estudiar las modificaciones epigenéticas, Julie Law recurre a la pequeña planta con flores. Arabidopsis thaliana. A diferencia de los mamíferos, Arabidopsis thaliana las plantas son más tolerantes a los cambios en su epigenoma, lo que facilita el estudio de los efectos de la alteración de estas etiquetas químicas. Usando esta planta, Law está estudiando cómo las modificaciones epigenéticas son reconocidas y traducidas en la respuesta deseada por la célula. En particular, se enfoca en caracterizar varias familias de proteínas recientemente identificadas involucradas con el empaquetamiento del ADN y la expresión génica, llamadas proteínas de unión a la cromatina. Al emplear enfoques genéticos, bioquímicos y genómicos, Law tiene como objetivo no solo determinar las marcas epigenéticas reconocidas por estas familias de proteínas, sino también identificar a sus socios que interactúan y sus efectos en la expresión génica. Aunque la investigación de Law utiliza un modelo de planta, sus hallazgos también brindarán lecciones para la biología humana, ya que muchos de los genes involucrados en la adición o eliminación de marcas epigenéticas son los mismos en las plantas que en los mamíferos. En última instancia, su investigación allana el camino para comprender el papel del epigenoma tanto en la agricultura como en la salud humana.
Con sus colegas, Law proporcionó conocimientos sobre el mecanismo de selección de dos polimerasas de ARN especializadas (Pol-IV y Pol-V) en el Arabidopsis thaliana genoma Estos hallazgos brindan información sobre cómo las modificaciones epigenéticas podrían dirigirse a genes específicos para mejorar los cultivos o obtener beneficios terapéuticos para la salud humana.
Adoptando un enfoque bioquímico, Law utilizó proteínas con funciones conocidas en un proceso llamado metilación del ADN para identificar un puñado de proteínas adicionales nunca antes vinculadas a modificaciones epigenéticas. El conocimiento de las nuevas proteínas mejora nuestra comprensión de los procesos que influyen en el epigenoma de una célula.
Law y sus colegas también revelaron, a nivel de átomos individuales, las regiones precisas de varias proteínas que son fundamentales para reconocer modificaciones epigenéticas específicas. Estos estudios proporcionan una visión detallada de cómo funcionan estas proteínas y podrían revelar cómo su mutación puede conducir a cambios epigenéticos que se manifiestan como defectos de desarrollo o la progresión de enfermedades, como el cáncer.
BS, Bioquímica y Biofísica, Universidad Estatal de Oregón
PhD, Bioquímica, Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins
Becario postdoctoral, Universidad de California, Los Ángeles
Su asociación permite a nuestros científicos acelerar el ritmo de descubrimientos de alto riesgo y alta recompensa que tienen el potencial de beneficiar la salud de toda la humanidad, ya sea cáncer, enfermedad de Alzheimer, cambio climático, enfermedades infecciosas o más.
