RESUMEN
Aisladores potenciador de bloqueo son elementos de ADN que interrumpen la comunicación entre una secuencia reguladora, tal como un potenciador o un silenciador, y un promotor. Aislantes participan tanto en la regulación transcripcional y la organización nuclear mundial, dos características de la cromatina que se cree que se mantendra de una generación a otra a través de los mecanismos epigenéticos. Por otra parte, hay muchos mecanismos de regulación en el lugar que potencian o dificultan la actividad aislante. Estos modos de regulación pueden ser utilizados para establecer aislante actividad específica de tipo celular que se epigenetically heredado a lo largo de una célula y / o el linaje del organismo. Esta revisión se discutira la evidencia de la herencia y la regulación de la función aislante epigenética.

Palabras clave: aisladores, epigenética herencia, la cromatina, la organización Nuclear
INTRODUCCIÓN
Organización de la cromatina en las células eucariotas esta regulada tanto a nivel local y global por un sistema muy complejo de elementos de ADN y las proteínas y ARN que interactúan con ellos. Los aislantes son elementos de ADN reguladores que crean límites en la cromatina, que delinean las gamas mas que otras influencias reguladoras tengan efecto. Hay dos tipos de aisladores: aisladores potenciador de bloqueo, que impiden la comunicación entre los elementos de la secuencia discretas (típicamente potenciadores y promotores) cuando se encuentra entre ellos, y los aisladores de barrera, que impiden la propagación deheterocromatina ( Gaszner y Felsenfeld, 2006 ). Esta revisión se centrara en los aisladores de potenciador de bloqueo.
En Drosophila melanogaster hay múltiples aisladores conocidos definidos por sus proteínas de unión, supresor de Hairy Wing [Su (Hw)], Factores Boundary Element asociados (Beaf-32A y 32B) Beaf-, Zeste-blanco 5 (ZW5), GAGA Encuadernación Factor (GAF), y la mas recientemente identificada, Drosophila CTCF (dCTCF).Sin embargo, en los vertebrados la única proteína aislante conocido es-CCCTC de unión al factor (CTCF) (Valenzuela y Kamakaka, 2006 ; Wallace y Felsenfeld, 2007 ). Se desconoce si la CTCF vertebrados cumple las funciones de todas las proteínas de aisladores que se encuentran en Drosophila , o si otras proteínas de aisladores de vertebrados aún no se han descubierto.
Aunque el trabajo previo se centró principalmente en descifrar los mecanismos por los que los aislantes bloquean la comunicación entre un promotor y un promotor, el campo se ha desplazado recientemente a una visión mas global de los aisladores. Aquí hablamos de lo que se conoce acerca de la herencia y la regulación de la información aislante, areas que deben entenderse a fin de colocar los aisladores en el contexto de un sistema de desarrollo epigenético.
UN PAPEL PARA AISLADORES EN LA ORGANIZACIÓN NUCLEAR
Hay varios modelos de cómo aisladores potenciador de bloqueo de interrumpir la comunicación entre potenciadores y promotores. Nos referiremos a ellos como el modelo promotor señuelo, el modelo de barrera física, y el modelo de dominio de bucle. Los modelos no sonnecesariamente excluyentes entre sí, por lo que potencialmente cualquier aislador podría emplear uno o una combinación de mecanismos para poder funcionar correctamente. Según el modelo de señuelo promotor, potenciador de un aislador de bloqueo recluta componentes de la maquinaria de transcripción que hacer que se asemejan a un promotor en el nivel molecular.Este parecido le permite competir con los promotores de buena fe para la interacción con los potenciadores (Geyer, 1997 ). Este modelo es consistente con el hecho de que el ADN y el ADN promotor de aislante se ha observado que colocalize ( Yoon et al, 2007. ; Zhu et al, 2007. ). Sin embargo, la interacción entre los aisladores y promotores a sí mismos también se ha observado ( Yoon et al., 2007 ), que podría indicar que un mecanismo alternativo es responsable de ambas observaciones. Ademas, es poco probable que sea el único mecanismo que subyace a la función de bloqueo de potenciador de promotor de señuelo, principalmente porque no explica la naturaleza direccional del efecto potenciador de bloqueo - es decir, por qué un promotor de quedaría atrapado por un aislante situado en la misma dirección como el promotor, y no por un aislante a la misma distancia, pero en la otra dirección. El modelo de la función de barrera física aislante propone que una señal molecular procedente del potenciador, tal como un complejo de ARN polimerasa de transcripción ( Kong et al, 1997. ; Tuan et al, 1992. ), simplemente 'se encuentra con' el complejo aislante y esta incapaz de seguir avanzando. De acuerdo coneste mecanismo es la observación de que la inserción de un terminador de la transcripción, el complejo Laco / R, entre un potenciador y un promotor reduce la función de potenciador ( Ling et al., 2004 ). Ademas, cuando se colocaron las β-globina de pollo 5 'HS4 (cHS4) aislante entre el potenciador HS2 humana y su gen de globina de destino, la ARN polimerasa II cantidades acumuladas en el aislador y la reducción en el promotor del gen, lo que sugiere que la progresión de la polimerasa bloques aislantes desde el potenciador del promotor ( Zhao y Dean, 2004 ). Sin embargo, esto podría no ser un mecanismo universal de aislamiento, como aislantes situadas dentro de intrones pueden silenciar potenciadores de aguas abajo sin truncar el producto del gen, lo que implica que, al menos en algunos casos, los complejos de transcripción pueden pasar a través de aisladores funcionales ( Geyer y Corces, 1992 ) . La premisa basica del modelo de dominio de bucle es que los sitios de aisladores interactúan entre sí y / o con otras estructuras nucleares para formar bucles de cromatina. Esta idea es sencilla y bien soportado, y se discutira en detalle a continuación. Sin embargo, la cuestión de la formación de bucle con precisión cómo interfiere con la función potenciador sigue siendo un area activa de estudio.
Una gran cantidad de evidencia indica que los aisladores forman bucles de cromatina. El emparejamiento de los sitios específicos de aisladores para formar bucles individuales se ha demostrado, incluyendo el SCS / SCS par aislante 'que flanquea el soplo dechoque 87A7 calor en Drosophila polytene cromosomas. El scs aislador esta obligado por la proteína ZW5, mientras que los scs aislante 'esta obligado por Beaf. Captura de conformación Cromosoma (3C) experimentos mostraron que los dos sitios colocalize, y los ensayos de coimmunoprecipitation demonstrasted que las dos proteínas interactúan, proporcionando así un mecanismo para el anclaje del bucle (Blanton et al., 2003 ). Del mismo modo, en líneas de vuelo con dos inserciones de la gitana retrotransposón, que contiene un Su (Hw) aislante, los sitios de inserción cromosómica colocalize en el núcleo en un Su (Hw) de manera dependiente de frecuencia significativamente mayor que en las líneas de moscas que carecen de uno o ambos de las inserciones ( Gerasimova et al., 2000 ). Por otra parte, los bucles anclados por Su (Hw) aisladores se han visualizado directamente en los núcleos de sal extraída mediante hibridación in situ fluorescente ( Byrd y Corces, 2003 ). Evidencia funcional que soporta la idea de que Aisladores de formar bucles es proporcionada por un estudio que demuestra que un bucle puede actuar como un aislante ( Ameres et al., 2005 ). Las células HeLa fueron transfectadas con un plasmido que contiene un potenciador y un promotor. El potenciador estaba flanqueado por matrices de tet operadores, y las células también fueron transfectadas con un plasmido que expresa una proteína que se une primero los teto matrices y luego se dimeriza. Presumiblemente, este proceso debe conducir a la interacción entre los teto matrices y bucles delpotenciador. De hecho, se observó silenciamiento de la expresión potenciador de guiado, pero el efecto podría ser revertido por las condiciones que causaron la proteína de dimerización de disociarse de los teto arrays. Ademas, un ejemplo endógena de formación de bucle funcional se ha encontrado en la región de control de impresión H19 (ICR) en ratones, que se une CTCF de una manera específica de alelo ( Kurukuti et al, 2006. ; Murrell et al, 2004. ; Yoon et . al, 2007 ).Yoon et al. sugieren que la ICR CTCF unida interactúa con elementos potenciadores y promotores, mientras que Kurukuti et al. sugieren que el ICR CTCF unida interactúa con otros elementos reguladores de ADN de la región, una región de unión de matriz (MAR3) y una región diferencialmente metilado (DMR1). Aunque estos estudios no estan de acuerdo en las interacciones específicas que son necesarias para la función aislante, tanto a la conclusión de que el ICR CTCF unido participa en la formación de bucle que es necesario para evitar la comunicación con el potenciador de Igf2 promotor.
Ademas de formar bucles mediante la interacción con otros, aisladores pueden formar bucles por la inmovilización de la cromatina a diversas estructuras nucleares. En células de mamíferos, CTCF interactúa con la nucleofosmina, una proteína que se enriquece en el nucleolo. También, loci transgénicos con sitios de unión CTCF intacta localizar al nucléolo mas a menudo que los transgenes albergan sitios de unión CTCF mutados. Juntos, estos resultados sugieren que los aisladores CTCF forman bucles de cromatina porla inmovilización de la cromatina a la superficie del nucleolo ( Yusufzai et al., 2004 ). Estudios como éste, junto con la observación de que hay numerosos sitios de aisladores endógenos repartidos por los genomas de varias especies, implican que los aislantes podrían desempeñar un papel importante en la organización nuclear global. Esta idea se ve apoyada por observaciones enDrosophila células diploides. En este modelo de sistema, hay miles de Su (Hw) sitios de unión distribuidos en todo el genoma, pero no el patrón difuso espera de localización, analisis de inmunofluorescencia detectar un número mucho menor de focos distintos, que van desde menos de diez a unas pocas docenas ( Gerasimova y Corces, 1998 ). Este hallazgo ha sido interpretado en el sentido de que los sitios se agrupan, la organización de toda la masa de la cromatina en estructuras rosetones. Por otra parte, la mayoría de estos grupos estan ubicados en la periferia nuclear ( Gerasimova et al., 2000 ), donde hay indicios de que pudieran interactuar con la lamina nuclear ( Capelson y Corces, 2005 ). Esta opinión se ve reforzada por un nuevo estudio en fibroblastos humanos, lo que demuestra que CTCF se encuentra en los límites de muchos dominios Lamin-asociados en todo el genoma ( Guelen et al., 2008 ). Como periférica versus cambio de posición central de los genes en el núcleo, generalmente parece ser aleatoria, un nuevo nivel de organización nuclear podría ser orquestada por aislantes. Recientemente, dCTCF se encontró en los mismos grupos como Su (Hw) en célulasdiploides. Curiosamente, en los cromosomas politénicos, Su (Hw) y dCTCF no parecen colocalize. Sin embargo, ambas proteínas colocalize con una tercera proteína, CP190, que es necesaria tanto para Su (Hw) y la función aislante dCTCF, sugiriendo así la cooperación entre diversas clases de Drosophila aisladores ( Gerasimova et al, 2007. ; . Mohan et al, . Si diferentes tipos de aisladores tienen variaciones en sus propiedades, a continuación, las interacciones entre estos elementos podrían permitir un nivel aún mas fino de control sobre el genoma.
EL PAPEL DE LOS AISLADORES EN HERENCIA EPIGENÉTICA
La información epigenética no esta contenida en la secuencia de ADN, pero sin embargo se hereda de una generación celular a la siguiente, y en algunos casos de una generación a la siguiente del organismo. Un sistema epigenético tiene dos componentes: la señal que desencadena un cambio epigenético, y la marca que mantiene el cambio a través de las divisiones celulares, mas o menos estable, a menos que y hasta que surja otra señal derogar él ( Figura 1 ). Si la organización nuclear, según lo establecido por los aisladores, contiene toda la información intrínseca, en cualquier momento durante el desarrollo, en lugar de simplemente responder a la información codificada en otro lugar, a continuación, aisladores deben tener alguna conexión con un sistema epigenético.Aunque esta area de investigación aún no ha sido ampliamente investigado, la creciente evidencia sugiere que los aislantes pueden actuar como una marca epigenética y una señal epigenética.
El papel de losaisladores en la memoria epigenética. Proteína (A) Aislante vinculante podría ser una marca epigenética que se mantiene a través de la división celular. Locus Locus A y B representan dos loci del genoma diferente que contiene los elementos aislantes. Locus A esta unido por una proteína aislante que impide la transcripción, mientras que B es locus no unido y por lo tanto capaz de producir un producto génico (pentagono). Si los actos de unión a proteínas aislante como una marca epigenética, la unión o la falta de unión es recordado después de la división celular. (B) Un aislante podría participar en una señal epigenética a través de la regulación de un gen que establece una marca epigenética. En esta situación, la pérdida de clientes potenciales de unión a proteínas aislante a la producción de un producto génico (pentagono) que establece una marca epigenética, aquí en Locus B. La marca epigenética se mantiene a través de la división celular, independientemente del estado del aislador. Por lo tanto, el aislante participa en el establecimiento de la marca epigenética, pero no es la propia marca. Squares - proteínas de unión a potenciador; Círculos - proteínas de aisladores; Pentagonos - productos de los genes cuya expresión esta regulada por aislantes; Óvalos - marcas epigenéticas.
Los primeros estudios de Mod (ODM 4), un miembro del Su (Hw) complejo aislante, mostraron un efecto paternal fuerte el efecto de posición variegación (PEV) ( Dorn et al., 1993 ). PEV se ensayó usando el En (1) wm4h reordenamiento en el que el blanco gen se coloca enestrecha proximidad a la heterocromatina, dando lugar a un fenotipo de ojo variado debido a cantidades variables de propagación de heterocromatina, y, por lo tanto, cantidades variables de blanco expresión génica. En este sistema, las mutaciones que mejoran la formación de heterocromatina conducen a un fenotipo de ojo blanco mas fuerte, mientras que las mutaciones que perturban la formación de heterocromatina conducen a un fenotipo de ojo rojo fuerte. Las mutaciones en el mod (ODM 4)acto gen como potenciadores del PEV. Curiosamente, la progenie masculina, a partir de la mañana od (ODM 4)neo129 padre heterocigotos, que alberga dos copias de tipo salvaje de la mod (ODM 4) gen muestran mayor PEV. Este efecto se mantiene a través de al menos once generaciones de progenie de tipo salvaje macho, pero no se observa en la descendencia de am OD (ODM 4) neo129 madre heterocigotos. Este efecto paterna también se observa en otros ocho mod (ODM4) mutaciones ( Buchner et al., 2000 ). Estos hallazgos sugieren que Mod (ODM 4) es necesario transmitir la información epigenética, en este caso, probablemente en el cromosoma Y. Sin embargo, tales estudios no pueden determinar si Mod (ODM 4) esta implicado en la señal epigenética que establece una marca epigenética en el cromosoma Y, que luego afecta PEV, o si Mod (ODM 4) esta directamente involucrado en el mantenimiento de la marca epigenética que si perdió en una mosca es ineficiente restableció generación.
Al considerar mod (ODM4) mutaciones, es importante señalar que este gen codifica al menos 27 isoformasdiferentes generadas por splicing alternativo, y sólo uno de ellos, llamado Mod (ODM4) 2.2 o MOD (67 ODM4), se sabe que es involucrado en la función aislante. Las mutaciones analizados en el estudio PEV mencionados anteriormente estan ubicados dentro de la región común de estas isoformas, y, por lo tanto, Mod (ODM 4) 2.2 función no puede ser aislado. Sin embargo, el mod (ODM 4) u1 alelo, que afecta específicamente a la región C-terminal de Mod (ODM 4) 2.2, también ha sido implicado en la herencia epigenética. Esta mutación inhibe la función aislante cuando se coloca un Su (Hw) aislante entre un potenciador y el amarillo promotor del gen ( Gerasimova et al., 1995 ). Un pequeño porcentaje de hijos varones heterocigotos de un mod (ODM 4) u1madre homocigotos y un espectaculo de padre de tipo salvaje interrumpe la función aislante, mientras que la cruz inversa, entre una madre de tipo salvaje y mod (ODM 4) u1 padre homocigotos, conduce a la salvaje función de tipo aislante ( Gerasimova y Corces, 1998 ). Por lo tanto, hay un efecto materno que se retiene en la mosca adulta, lo que indica que la proteína es necesaria desde el principio en el desarrollo para establecer un estado que se conserva a través de muchas divisiones celulares. Dado que la función aislante en sí es la lectura de salida en esta situación, el aislante debe ser parte de la marca epigenética. La presencia de la proteína mas tarde en el desarrollo, después de la iniciación de la transcripción cigóticos, no es suficiente para restaurar la función normal del aislador, lo que sugiere queMod (ODM 4) 2.2 esta involucrado en el establecimiento de una marca epigenética embrionario temprano.
Para algo para que actúe como una marca epigenética, debe tener algún medio de retener su contenido de información a pesar de todas las interrupciones de la cromatina. Tales interrupciones incluyen la transcripción, la replicación del ADN, y la compactación de la cromatina / descompactación durante la mitosis. Aunque gran parte de esta area de investigación aún no esta claro, la evidencia esta comenzando a emerger lo que indica que los aisladores cumplen estos tres criterios. La función apropiada de la Drosophila Su (Hw) aislante es compatible con la transcripción a través del sitio aislante, como la inserción de Su (Hw) sitios de unión en un intrón de losamarillos resultados de genes en el silenciamiento de potenciadores aguas abajo sin interrupción del producto génico ( Geyer y Corces, 1992 ). De hecho, la maquinaria transcripcional podría pasar a través de Su (HW) complejos de aisladores muy a menudo como do (HW) sitios de consenso se encuentran con frecuencia dentro de intrones ( Ramos et al., 2006 ), aunque si todos estos sitios son aislantes activos queda por la determinado.Ademas, el mapeo de Drosophila CTCF y sitios a través de inmunoprecipitación de la cromatina de unión CTCF humano muestra que un número de sitios se encuentran dentro de intrones ( Barski et al, 2007. ; Holohan et al, 2007. ; Kim et al, 2007. ), lo que sugiere que la coexistencia con la transcripción podría ser una propiedad común de los aislantes, aunque también esposible que estos sitios CTCF juegan un papel diferente en la transcripción.
Hay indicios de que los aislantes también son funcionales durante la replicación del ADN. La Drosophila gen corion loci se amplifican aproximadamente 80 veces durante la ovogénesis, pero cuando se inserta aleatoriamente en otros sitios genómicos, el nivel de amplificación disminuye drasticamente. Flanqueando el locus amplificado con Su (Hw) los aisladores protege contra esta variegación por efecto de posición ( Lu y Torre, 1997 ), mientras que la inserción de un aislante entre dos elementos reguladores necesarios suprime la amplificación ( Lu et al., 2001 ).Estos resultados sugieren que los aislantes podrían interactuar con los mecanismos de control de duplicación de una manera similar a aquella por la que interactúan con los mecanismos de control de la transcripción. Es plausible, por tanto, que los aislantes podrían estar involucrados en la delimitación de los dominios de replicación por separado con el tiempo de replicación distinto y regulación, un papel que presumiblemente implicaría el mantenimiento de la función de aislante en toda la fase S. No queda claro, sin embargo, precisamente lo que ocurre cuando el propio sitio de aislante se replica.
Durante la mitosis, sin embargo, hay evidencia mas directa de que las proteínas de aisladores pueden ayudar a mantener la información epigenética. Por ejemplo, la Drosophila proteína aislante Beaf permanece en los cromosomas durante la mitosis ( Hart et al., 1999 ), pero no parece ser necesario para la mecanica de lamitosis, lo que sugiere que podría actuar como un marcador de posición para retener la memoria molecular de activa sitios de aisladores ( Gilbert et al., 2006 ). Ademas, en células HeLa, CTCF se ha observado en los cromosomas mitóticos; un examen de un subconjunto de sitios de unión en interfase conocido CTCF reveló que los mismos sitios también estan obligados durante la mitosis ( Burke et al., 2005 ). Otro estudio comprobó este hallazgo en una línea celular diferente ( Rubio et al., 2008 ). Por el contrario, otros dos estudios informaron el hallazgo opuesto que CTCF no permanece unido a la cromatina durante la mitosis ( Komura et al, 2007. ; Wendt et al, 2008. ). El mantenimiento de la unión es fundamental si CTCF realmente actúa como una marca epigenética; Sin embargo, esta idea sigue siendo controvertida en el campo.
Una pista mas sutil que sugiere que los aislantes podrían estar involucrados en el mantenimiento de los estados epigenéticos proviene de estudios sobre la relación entre CTCF y la proteína relacionada con BORIS (Hermano del Regulador de Sitios Imprinted). BORIS contiene un dominio de dedo de zinc con la secuencia casi idéntica a la de CTCF, y se une al mismo loci, pero que sólo se expresa normalmente en la línea germinal masculina en la etapa de desarrollo en la que se borran las marcas de metilación del ADN, una etapa en la que la expresión de CTCF es downregulated drasticamente ( Loukinov et al., 2002 ). Aunque indirecta, este hallazgo podría indicar que si la ausencia de CTCF es importante para las marcas epigenéticas seanrestablecimiento, a continuación, su presencia podría jugar un papel en su mantenimiento.
Para profundizar en los mecanismos mediante los cuales la función de aislante se mantiene epigenetically, podemos mirar a otras proteínas que estan involucradas en la herencia epigenética. Proteínas trxG y PcG se sabe que estan implicados en la memoria celular de los estados de la cromatina ( Grimaud et al., 2006 ). Las mutaciones en mod (ODM 4) mejorar trxG mutaciones y suprimen PcG mutaciones, y trxG mutaciones aumentan la mod (ODM 4)efecto paternal descrito anteriormente. Mas importante, el efecto materno de la mod (ODM 4) u1 mutación también se ve reforzada por trxG mutaciones y suprimida por un PcG mutación, lo que indica que la herencia epigenética de aislante actividad se ve afectada por las proteínas celulares (memoria Gerasimova y Corces, 1998). Por lo tanto, las proteínas trxG y PcG y proteínas de aisladores son interdependientes unos de otros para su correcto funcionamiento. Aunque no hay evidencia de una interacción directa entre estos grupos de proteínas, todos ellos son cree que participan en la organización nuclear a gran escala. Esto implica que parte de la información que se epigenetically retenido de una generación a la siguiente es la organización física de la cromatina en el núcleo, y cada una de estas proteínas debe ser funcional para este proceso se produzca correctamente.
AISLANTES MODULAN TIPO DE CÉLULA ORGANIZACIÓN NUCLEAR ESPECÍFICA
Si la organización nuclear contiene información epigenética, a continuación, se puede inferirque es específica de células de linaje. Ademas, la organización nuclear y la regulación transcripcional son conocidos por ser íntimamente relacionados. El hecho de que los patrones de expresión de genes definen la identidad celular también implica que la organización nuclear es de tipo celular específico. Por lo tanto, los elementos, tales como aislantes, que estan involucrados en el establecimiento de la organización nuclear y la regulación transcripcional deben regularse entre tipos de células.
Aquí nos centramos en lo que se conoce acerca del tipo de célula de información aislante específica de todo el genoma. Sin embargo, la función de los aisladores específicos que son conocidos por ser regulada entre diferentes tipos de células, tales como el aislante CTCF en el ICR en los vertebrados y los aisladores se encuentran en laDrosophila Abd-B región reguladora, se discutira en mayor detalle en una tarde sección. Mirando el mundo, los sitios de unión CTCF en el genoma humano fueron asignadas recientemente utilizando inmunoprecipitación de la cromatina seguido por el analisis de microarrays ( Barski et al, 2007. ; . Kim et al, . El analisis de los dos tipos de células diferentes reveló diferencias en una pequeña pero reproducible porcentaje de estos sitios, lo que indica que CTCF de unión al ADN es parcialmente del tipo de célula específico. Sin embargo, cuando se analizaron un pequeño número de do (HW) sitios de unión en diferentes Drosophila se observó tejidos poca o ninguna variación ( Adryan et al, 2007. ; . Parnell et al, . Estadiferencia podría indicar que el aislamiento de Su (HW) es sólo participar en la arquitectura nuclear estatica, aunque otros Drosophila aisladores pueden dictar organización específica de tipo celular. Alternativamente, puede haber cambios específicos de tipo celular en Su (Hw) de unión a ADN que no pudieron resolverse cuando se comparan tejidos enteros que contienen muchos tipos de células diferentes. Una tercera posibilidad es que Su (Hw) la regulación de la organización nuclear aislante se produce a través de la regulación de las interacciones entre las proteínas implicadas en la formación de aisladores de bucle y no a nivel de la unión al ADN. En apoyo de esta tercera posibilidad, durante el golpe de calor, que hace que los genes de choque térmico que se activen y la transcripción en el resto del genoma que ser apagado, Su (HW) cuerpos de aisladores se disocian, pero las proteínas aislantes mantienen unido al ADN (Gerasimova et al., 2000 ). Por lo tanto, el cambio masivo en los patrones de expresión de genes que sigue de choque térmico se acompaña de reorganización de las interacciones proteína-proteína entre las proteínas de aisladores que indican que la regulación específica del tipo de célula de Su (HW) aisladores podría ocurrir en gran medida en el nivel de agrupación aislante.
La lamina nuclear esta involucrado en células de tipo organización nuclear específica y la expresión génica enDrosophila . A medida que el Su (Hw) aislante interactúa con la lamina nuclear, una interacción que es necesaria para la función aislante adecuado,aisladores podrían estar involucrados en este proceso de células de tipo nuclear organización específica ( Capelson y Corces, 2005 ; . Gerasimova et al, . In vitro la diferenciación solicita un pequeño número de genes para alterar su asociación con la lamina nuclear, y estos reordenamientos nucleares son acompañados por cambios en la expresión génica ( Pickersgill et al., 2006 ). Aunque no se ha examinado el papel de aisladores en este contexto, la activación o inactivación de los aislantes podrían causar la cromatina a asociar con o disociar de la lamina nuclear, que conduce a los cambios observados en la disposición nuclear y la expresión génica. Recientemente, los dominios de la lamina asociada fueron asignadas a lo largo de todo el genoma humano, que reveló un fuerte enriquecimiento para sitios CTCF 5-10kb dentro de estos dominios (Guelen et al., . Aunque este analisis se limitó a un tipo de célula y por lo tanto no proporciona información sobre el papel de la lamina nuclear o CTCF en células de tipo organización nuclear específica, sugiere la conservación de la interacción funcional entre lamina nuclear y las proteínas de aisladores en los vertebrados. Se requiere mas analisis exhaustivo para determinar si los aisladores son de hecho involucrado en células de tipo específico de organización nuclear.
LA REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD AISLANTE
Dado que las secuencias de ADN a las que se unen las proteínas de aisladores estan presentes en todas las células, pero que la funcionalidad de los sitios de aisladores específicas en tiposcelulares específicos exhibe cierta variabilidad, se deduce que debe haber algún medio para regular el comportamiento de proteínas aislante. Esta regulación podría tener lugar una vez en un linaje como parte de un evento de diferenciación, con el efecto de ser mantenido de forma estable por mecanismos epigenéticos como se discutió anteriormente, o como parte de un sistema continuo de control que se volvió a imponer continuamente (o se permite la caducidad) en cada generación celular. Existe evidencia para una variedad de mecanismos moleculares que afectan al comportamiento aislante de la proteína en múltiples etapas involucradas en la función aislante ( Figura 2 ).

Regulación de la actividad aislante. (A) la función aislante podría ser regulada a nivel de la actividad de unión al ADN. Reglamento podría ser positivo o negativo y podría ocurrir por diversos mecanismos moleculares, incluyendo la modificación del ADN, la modificación de proteínas, interacción proteína-proteína, y los efectos de las inmediaciones de la cromatina. (B) la función aislante podría ser regulada en el nivel de interacción proteína-proteína. Una vez mas, la regulación podría ser positivo o negativo. Mecanismos moleculares podrían incluir la modificación de proteínas, interacción proteína-proteína, efectos de las inmediaciones de la cromatina, y la interacción con los pequeños RNAs.
Un requisito basico para cualquier tipo de complejo proteico aislante funcional es la actividad de unión al ADN.Un método de modulación de la actividad de unión a ADN es la modificacióncovalente del ADN en el sitio de unión. El ejemplo clasico de este tipo de regulación es diferencial metilación del sitio de unión CTCF entre el H19y Igf2 genes ( Bell y Felsenfeld, 2000 ; Hark et al, 2000. ). En este caso, cuando CTCF esta unido y el aislador es funcional, sólo H19 se expresa; esto ocurre en el cromosoma materno. En el cromosoma paterno, el sitio de unión es metilado y CTCF es incapaz de unirse, lo que hace el aislador inactiva; sólo Igf2 se expresa. Se impone Esta marca metilación durante el desarrollo de las células germinales masculinas y mantiene de manera estable a partir de entonces. Otra forma de regulación es la modificación covalente de las proteínas implicadas. Parece que la ubiquitinación podría desempeñar un papel aquí, como los dTopors ubiquitina E3 ligase pueden afectar el aislador Su (Hw) en Drosophila ( Capelson y Corces, 2005 ). Las mutaciones en este gen reducen la función aislante, mientras que dTopors sobreexpresión puede rescatar fenotipos de aisladores que ya han reducido la función y deficientes ADN vinculante. Un punto de mutación que suprime la actividad de ubiquitina ligasa también suprime el efecto rescate, lo que sugiere que la actividad enzimatica es importante; sin embargo, la identidad de la diana de la enzima en este proceso sigue siendo desconocido. Una tercera estrategia para la regulación de la competencia de unión a ADN es proteína-proteína. La relación entre Beaf y el regulador transcripcional DREF es un candidato probable para este tipo de regulación ( Hart et al., 1999 ). Ambas proteínas seunen el mismo motivo de ADN, pero no interactúan entre sí, y los ensayos de cambio de movilidad electroforética muestran que sólo uno a la vez puede unirse a un sitio específico. En polytene cromosomas, parecen solaparse en muchos puntos, lo que sugiere que algunas copias del cromosoma pueden ser obligados por Beaf mientras que otros estan obligados por DREF. La importancia funcional de esta relación, si la hay, no se ha determinado.
Dado que los modelos predominantes de la función aislante sugieren que los sitios de aisladores interactúan uno con el otro para formar bucles de cromatina, regulación de la actividad aislante en el nivel de las interacciones proteína-proteína requeridas para formar estos bucles es también probable que sea importante. Un ejemplo probable de este tipo de regulación es la modificación de CTCF por poli (ADP-ribosil) ación, o PARlation ( Yu et al., 2004 ). Experimentos de inmunoprecipitación de la cromatina en las células murinas indican que la marca PAR y CTCF se superponen en numerosos puntos en el genoma, y in vitro ensayos de cambio de movilidad demuestran que PARlated CTCF conserva su capacidad de unión al ADN. En conjunto, estos resultados sugieren que una gran fracción de los sitios de unión endógenas CTCF contiene proteína PARlated. En este caso, hay indicios de que la modificación es un regulador positivo de la función aislante, como el tratamiento con 3-aminobenzamida, un inhibidor de PARlation, resulta en pérdida de aislamiento. La idea de que PARlation regula aislamiento CTCF mediante la promoción de lasinteracciones entre los sitios de aisladores no se ha demostrado de forma concluyente, pero parece probable, como PARlation parece promover las interacciones proteína-proteína en otros contextos ( Reale et al., 2000 ). Otro caso de la regulación del aislador por la modulación de la interacción proteína-proteína es la modificación de la MOD (ODM 4) 2.2 y CP190 en la Drosophila Su (Hw) complejo aislante mediante la adición de SUMO (Small ubiquitina-como modificador) ( Capelson y Corces, 2006) . Como es el caso de PAR, SUMO colocaliza con las proteínas de aisladores en un número de sitios en todo el genoma, como se demuestra a través de la inmunotinción de cromosomas politénicos. Sin embargo, a diferencia de PAR, SUMO parece ser un regulador negativo de la actividad aislante, como mutaciones en el resultado vía Sumoylation en función aislante reforzado. Por otra parte, la sobreexpresión de componentes de maquinaria Sumoylation altera la apariencia de los cuerpos aislantes puntiformes en núcleos diploides de larvas de tercer estadio. Este hallazgo sugiere fuertemente que regula la actividad Sumoylation aislante al interferir con la capacidad de los sitios de aisladores en diferentes lugares para interactuar uno con el otro. La maquinaria de RNAi también parece desempeñar un papel en la regulación de las interacciones entre las proteínas aislante ( Lei y Corces, 2006). Este papel no parece ser un sencillo, sin embargo, como diferentes componentes de la maquinaria afectan a la función aislante de maneras opuestas. Sobre la base de la pérdida defunción y los estudios de sobreexpresión, la helicasa Rm62 se opone, mientras que las proteínas Argonaute facilitan, la actividad aislante. La interacción de las proteínas de aisladores con la cromatina parece estar afectada en alguna de estas condiciones, indicando de nuevo que la regulación se produce a nivel de la interacción entre los sitios de aisladores, en lugar de ADN de las proteínas de unión en cada sitio. La interacción entre Rm62 y CP190 es dependiente de ARN, lo que nos lleva a una interesante posibilidad. Ademas de determinar simplemente si o no un sitio aislante especial participa en las interacciones con otros aislantes, también se puede imaginar que puede haber modos de regulación que especifiquen el conjunto de sitios de aisladores que participan en cada grupo. Potencialmente, la especificidad de secuencia proporcionada por la inclusión de ARN en un complejo aislante puede proporcionar un medio de lograr este objetivo.
Ademas de los mecanismos de regulación descritos anteriormente, hay otros factores que afectan la actividad aislante para los que los detalles funcionales son todavía desconocidos. Un ejemplo es el de la Drosophila Abdominal-B ( Abd-B locus). El Abd-B región de control consta de una serie de desarrollo regulados potenciadores, silenciadores y aislantes. Cómo el potenciador correcta se dirige a la Abd-B de genes en un tipo de célula dada es un area de gran interés. Curiosamente, uno de los aisladores en esta región, Fab-7, se compone de múltiples sub-elementos que ejercen su función aislante, ya sea en diferentespuntos durante el desarrollo o con diferentes combinaciones de potenciador-promotor ( Schweinsberg et al., 2004 ). Este hallazgo revela el potencial para la actividad especificada aislante que podrían dilucidar algunas de la expresión del gen regulado por el desarrollo en este locus. Ademas, se ha demostrado múltiples aislantes dentro de la región de control Abd-B para exhibir derivación aislante, lo que significa que la actividad aislante se suprime cuando dos aisladores se colocan cerca uno de otro debido a aislante de emparejamiento ( Gruzdeva et al, 2005. ; . Kyrchanova et al,  . Kyrchanova et al,  Rodin et al, 2007. ). Aunque derivación aislante no se ha demostrado en el locus endógeno, es posible que este mecanismo desempeña un papel en la selección de elementos potenciadores específicos para el promotor en el tipo de célula correcta en el punto de tiempo de desarrollo correcto. Otra parte de la explicación de la expresión génica regulada por el desarrollo de la Abd-B gen proviene de Promotor secuencias dirigidas (PTS) que se han encontrado 3 'a dos de los aisladores, Fab-7 y Fab-8, y permitir que los potenciadores para superar tanto Drosophila CTCF y Su (Hw) potenciador actividad bloqueante en ensayos de transgenes ( Chen et al., 2005 ; Zhou y Levine, 1999 ). Estos se dirigen a un promotor de STP a uno, y sólo uno, promotor en un linaje celular dado, lo que sugiere que estas secuencias se estabilizan los complejos potenciador-promotor ( Lin et al., 2003 ). Tal vez estos complejos potenciador-promotor interfieren con la formaciónde bucle aislante y de esta manera anulan la actividad aislante.
Otro ejemplo de secuencias cercanas que afectan a la actividad aislante es elementos de respuesta a la hormona tiroidea (TREs), que a menudo se encuentran en estrecha proximidad a los sitios de unión CTCF en los vertebrados ( Arnold et al, 1996. ; Awad et al, 1999. ; Pérez-Juste et al ., 2000 ). Analisis de la relación entre estos dos elementos sugiere que la actividad de bloqueo de potenciador de CTCF se reduce por tanto la TRE encuentra aguas arriba de la gallina lisozima de genes y la TRE encuentra aguas arriba de la humano c-myc gen en presencia de la hormona tiroidea ( Lutz et al ., 2003 ). CTCF permanece unido al ADN en presencia de la hormona, indicando que Tres debe inactivar CTCF.
Modulación adicional de la actividad CTCF proviene de varias parejas de interacción ( Wallace y Felsenfeld, 2007 ). Mientras Kaiso se cree que regulan negativamente CTCF potenciador de la actividad-bloqueo, CHD8 mejora esta función ( Defossez et al, 2005. ; . Ishihara et al, . Estudios recientes indican que cohesin también interactúa con CTCF. Estos informes demuestran que CTCF recluta cohesin a la cromatina y que es necesaria para la función aislante adecuado en ambos loci transgénicos y endógenos ( Parelho et al, 2008. ; . Rubio et al,  Stedman et al, 2008. ; Wendt et al 2008 ). Aunque el efecto de la cohesión en la asociación CTCF con el ADN no esta clara debido a datos contradictorios a partir de estos estudios, Kaiso y CHD8 no se cree que tienen un efecto. Por lo tanto,por lo menos algunos CTCF interactuando socios deben afectar aislante actividad a través de un mecanismo alternativo, tales como promover u obstaculizar la formación de bucle.
El gran número de mecanismos de regulación que existen para modular la función de aislante implica que la actividad aislante es dinamico. Mecanismos independientes se han identificado para la regulación de la proteína de unión a ADN aislante y proteína-proteína interacciones que conducen a la formación de bucle. Estas estrategias podrían ser utilizados para diferentes niveles de regulación. La interferencia en el nivel de unión al ADN podría ser una forma mas permanente de la regulación, mientras que la interferencia en el nivel de formación de bucle puede ser mas transitoria como las proteínas podrían permanecer presente y preparada para la activación. Así, por ejemplo, una célula podría responder rapidamente a los cambios en sus necesidades metabólicas inmediatas y su entorno mediante la alteración de su organización de bucle, mientras que todavía conserva su identidad diferenciada a través de los patrones de unión al ADN. Sin embargo, se necesita mas trabajo para entender cuando y cómo la célula utiliza estas formas de regulación aislante.
CONCLUSIONES
Por lo menos algunos aisladores potenciador de bloqueo parecen participar en la herencia epigenética, y muchos regulación exhibición de la actividad aislante. Cada sitio aislante contiene el potencial para la regulación en muchos niveles, incluyendo las proteínas de unión al ADN aislante, modificaciones de estasproteínas, o elementos cercanos actividad de los complejos de aisladores de modulación. Como aisladores potenciador de bloqueo se encuentran en toda la Drosophila y los genomas de vertebrados, una gran cantidad de potencial de tipo celular existe información específica que se puede mantener a lo largo de una célula y / o el linaje del organismo. Todavía se desconoce, sin embargo, cómo ampliamente estas formas de regulación se utilizan por una célula, y, por tanto, no esta claro qué cantidad de la actividad aislante en un genoma dado es de tipo celular específico.
Aunque mucho se ha trabajado para entender la función aislante, los mecanismos a través de los cuales funcionan todavía no son bien entendidas. Tampoco esta claro si la función principal de los aisladores es actuar a nivel local a través de potenciador de bloqueo, si su función en cis Regulación de la transcripción, simplemente refleja su papel en la organización nuclear global, o si aisladores juegan un papel activo en la regulación transcripcional y nuclear organización. Si su papel en la organización nuclear es funcional, es posible que la organización nuclear aislante-dependiente de la cromatina contiene información epigenética que es importante para la diferenciación celular. La regulación de esta organización por el control de la actividad aislante en ubicaciones específicas del genoma podría por lo tanto ser un mecanismo importante para el establecimiento y mantenimiento de las células destinos específicos durante el desarrollo en eucariotas superiores.