Longitudes de telómeros específicas del cromosoma y el telómero funcional mínimo revelado por secuenciación de nanoporo

RESUMEN Desarrollamos un método para marcar telómeros y medir la longitud del telómero mediante secuenciación de nanoporo en la levadura S. cerevisiae. El nanoporo permite la secuenciación de lecturas largas a través del telómero, subtelómero y en secuencias cromosómicas únicas, lo que permite asignar la longitud del telómero a un extremo cromosómico específico. Observamos longitudes de telómeros específicas del extremo cromosómico que permanecieron estables durante 120 divisiones celulares. Estas longitudes de telómeros específicas del cromosoma pueden explicarse por variación clonal estocástica o pueden representar un nuevo mecanismo biológico que mantiene un equilibrio único para cada extremo de los cromosomas. Examinamos el papel de RIF1 y TEL1 en la regulación de la longitud del telómero y encontramos que TEL1 es epistático a RIF1 en la mayoría de los telómeros, consistente con la literatura. Sin embargo, en telómeros que carecen de secuencias subteloméricas Y’, los mutantes dobles tel1Δ rif1Δ mostraron un aumento muy pequeño, pero significativo, en la longitud del telómero en comparación con el mutante simple tel1Δ, lo que sugiere una influencia de los elementos Y’ en la regulación de la longitud del telómero. Secuenciamos telómeros en un mutante nulo de telomerasa (est2Δ) y encontramos que la longitud mínima del telómero era de alrededor de 75 pb. En estos mutantes est2Δ hubo muchos eventos aparentes de recombinación de telómeros en telómeros individuales antes de la generación de sobrevivientes, y estos eventos se redujeron significativamente en los mutantes dobles est2Δ rad52Δ. La tasa de acortamiento de telómeros en ausencia de telomerasa fue similar en todos los extremos cromosómicos, alrededor de 5 pb por generación. Este nuevo método proporciona mediciones cuantitativas de alta resolución de la longitud del telómero en cada extremo cromosómico individual, sugiere posibles nuevos mecanismos biológicos que regulan la longitud del telómero, y proporciona la capacidad de probar nuevas hipótesis.