Generación de Clústeres inducidos por luz (LICs): una herramienta para reorganizar OCT4 y modular sus interacciones con la cromatina

Maria Candelaria Diaz ¹ - Camila Oses ¹ - Alejo Vázquez Lareu ¹ - Sabrina Lorena Roberti ¹ - Alejandra Sonia Guberman ^1,2 - Valeria Levi ^1,3

1 Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN), CONICET-Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
2 Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
3 Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Química Biológica, Buenos Aires C1428EGA, Argentina

Algunos factores de transcripción (FTs) y co-reguladores se concentran dentro de compartimentos nucleares sin membrana y, en la última década, se ha propuesto que cumplen un rol en la regulación de la transcripción. Aun así, su relevancia funcional permanece poco clara, en gran parte debido a los desafíos experimentales que implica modular la distribución de FTs en células vivas.
En este trabajo presentamos un método sencillo para generar clústeres inducidos por luz (LICs, por sus siglas en inglés) de FTs marcados con la sonda Janelia Fluor® (JF) mediante el sistema HaloTag. Cuando las moléculas fluorescentes en células vivas se iluminaron con un láser apropiado, atravesaron una serie de reacciones fotoquímicas que dieron lugar a la formación de un clúster, el cual continuó creciendo al reclutar moléculas adicionales del FT, en parte a través de interacciones no covalentes.
Finalmente, observamos que el reclutamiento de moléculas de OCT4 hacia grandes LICs disminuyó la concentración de OCT4 en el nucleoplasma, redistribuyó al FT dentro del núcleo y alteró sus interacciones con la cromatina. En contraste, la formación de pequeños LICs produjo únicamente la disolución de los condensados naturales de OCT4, sin afectar su concentración nucleoplasmática ni su paisaje de interacciones con la cromatina.
Estos resultados respaldan la hipótesis de que los condensados naturales de OCT4 actúan como reservorios dinámicos que atenúan las fluctuaciones en la abundancia del FT para mantener la homeostasis regulatoria. Además, nuestros resultados destacan que este método constituye una herramienta útil para explorar la relación entre la organización de los factores de transcripción, sus interacciones con la cromatina y la regulación transcripcional.