La interpretación de los cambios epigenéticos en el ADN

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Epigenética Epigenética Jul/Sep 2015 Nº 81

La herencia más allá de los genes¿Es la información codificada en los genes la única responsable de que seamos como somos? Si bien hasta no hace mucho se pensaba que así era, en los últimos años se ha ido descubriendo que la expresión de los genes puede ser modificada por factores ambientales y de otro tipo sin alterar la información que codifican, y que estos cambios pueden ser heredados de una generación a otra. Descubre en este monográfico los conocimientos más destacables que ha generado la nueva disciplina de la epigenética, que estudia los mecanismos que modifican la expresión de los genes sin que varíe la secuencia del ADN.

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Un nuevo estudio ha identificado cómo varias proteínas de unión al ADN, conocidas como factores de transcripción, reaccionan ante ciertas modificaciones bioquímicas de la molécula de ADN, denominados cambios epigenéticos. Estimuladas por estos cambios, los factores de trasncripción en cuestión pueden activar regiones del genoma que normalmente se hallan inactivas. Los hallazgos, obtenidos por un equipo de investigadores liderados por el Instituto Karolinska, contribuyen a un mejor conocimiento de la regulación genética, el desarrollo embrionario y los procesos que dan lugar a enfermedades como el cáncer.

La molécula de ADN lleva información en forma de una secuencia de cuatro bases de nucleótidos, la adenina (A), la citosina (C), la guanina (G) y la timina (T), que pueden considerarse las letras del código genético. Secuencias cortas de estas letras forman «palabras de ADN» que determinan cuándo y dónde se sintetizan las proteínas en el cuerpo.

Casi todas las células del organismo humano contienen las letras exactamente en el mismo orden. Sin embargo, en los distintos tipos de células se activan (se expresan) diferentes genes, lo que permite que las células lleven a cabo sus funciones especializadas, como las de una neurona o una célula muscular. La clave de esta regulación genética radica en unas proteínas especializadas de unión al ADN, los factores de transcripción, que se unen a las secuencias y activan o reprimen la actividad génica.

La letra C del ADN existe en dos formas, la citosina (C) y la metilcitosina (Ç), que es la citosina con un grupo metilo. La metilación de las bases de ADN es un tipo de modificación epigenética, un cambio bioquímico en el genoma que no altera la secuencia de ADN. Las dos variantes de la citosina no tienen ningún efecto sobre el tipo de proteínas que se van a sintetizar, pero pueden tener una influencia importante sobre cuándo y dónde se producen las proteínas. Investigaciones previas han demostrado que las regiones genómicas en las que la citosina está metilada (Ç) suelen hallarse inactivas, y que muchos factores de transcripción son incapaces de unirse a las secuencias que la contienen.

Al analizar cientos de factores de transcripción, los investigadores han descubierto ahora que varios de ellos prefieren la forma metilada, Ç. Los factores de transcripción en cuestión desempeñan un papel importante en el desarrollo embrionario y en la aparición de cánceres como el de próstata y el colorrectal.

Los resultados allanan el camino para desentrañar el código genético que controla la expresión de los genes y tendrán amplias implicaciones en el conocimiento del desarrollo embrionario y de enfermedades.

Más información en Science

Fuente: Instituto Karolinska

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