Epigenética

Conociendo un nuevo lenguaje molecular

M en C. Itzel Rocío Manzano Espinosa

 

¿Nuestra información genética hace completamente de nosotros lo que somos?, ¿el medio ambiente en el que vivimos juega en un papel importante en lo que somos?, ¿cómo es que las huellas químicas en nuestro material genético actuando sobre nuestro genoma?.

 

Todas estas preguntas, aún sin una respuesta definitiva, intenta contestar un área de la ciencia denominada epigenética, siendo la encargada de investigar la relación existente entre nuestra genética y otros factores como son las condiciones de nuestro medio ambiente y entorno. Yendo un poco hacia atrás, a los inicios de esta área de investigación, el término “epigenética” fue introducido en los años cincuenta por Conrad H. Waddington, quien la definió como “el análisis causal del desarrollo”, que implica todas las interacciones de los genes con su medio ambiente y lo importante que es esto para un organismo.

 

Hoy en día, “epigenética” se entiende como la regulación génica mediada por modificaciones de la estructura de la cromatina, o como aquellos cambios heredables en la expresión genética que son independientes de la secuencia de nucleótidos, es decir, que ocurren sin cambios en la secuencia del ADN. Estos cambios en la expresión génica implican, entonces, cambios heredables en el fenotipo y se basan en la existencia de un nivel de regulación de la expresión génica que no está relacionado con la secuencia de bases nitrogenadas, sino con la organización estructural que ésta adopta en un momento determinado dentro del núcleo celular.

 

Entendiendo la importancia de las bases biológicas de la epigenética

 

Imaginemos un escrito en donde las letras, palabras, y signos de puntuación dan sentido a una frase o idea; la epigenética sostiene que la cromatina está marcada y señalizada con un significado funcional de la secuencia, las principales bases moleculares de las marcas epigenéticas tienen estrecha relación con los componentes principales de la cromatina que son el ADN y las proteínas histonas; ambas unidades son el blanco principal de modificaciones epigenéticas.

 

El ADN está sujeto a la marcación de la metilación (adición de un grupo metilo, -CH3) y la hidroxi-metilación (adición de un grupo OH-CH3), ambas ocurren en el nucleótido citosina. Es así que la metilación del ADN puede modular la transcripción de genes a través de dos mecanismos conocidos: el impedimento físico de la unión de factores transcripcionales al promotor y la unión al ADN metilado de proteínas reclutando otras enzimas “remodeladoras” de la cromatina, que podrían modificar las histonas y así llegar a formar estructuras inactivas de cromatina. Como consecuencia, se ha descrito que existe una estrecha relación entre el patrón de metilación del ADN y el proceso de carcinogénesis, permitiéndonos actualmente describir patrones específicos de metilación del ADN como marcadores de diagnóstico y prognosis en diferentes tipos de cáncer e incluso llegando a construir fármacos cuyo blanco es la epigenética, llegando a ser menos tóxicos que la quimioterapia.

 

 Otros de los componentes de la cromatina que están sujetos a las marcas epigenéticas son las histonas. Hasta ahora, se ha descrito que los aminoácidos susceptibles de marcación son: lisina, arginina, serina y treonina. Es así que los cambios químicos tienen una incidencia importante en la estructura de la cromatina y la función genética, que difieren dependiendo del tipo y localización de la modificación; por ello que es de gran importancia comprender el impacto de la epigenética, no sólo en el fenotipo, sino en el gran papel que juegan en las enfermedades, teniendo siempre en mente que, si sólo existe un genoma, pueden existir miles de factores epigenéticos que las puedan desencadenar.

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