Epigenetica: Metilacion de las histonas
Epigenetica: Genes y ambiente
La herencia epigenética resulta de la trasmisión de información que no depende de secuencias de la bases nitrogenadas del ADN a través de la meiosis o mitosis. La información epigenética modula, por tanto, la expresión de los genes sin alterar la secuencia de ADN. Los patrones de metilación de ADN son los mejores estudiados y entendidos como marcadores de fenómenos epigenéticos.
El epigenoma es la información epigenética global de un organismo.
Los tres principales tipos de información epigenética son:
-Metilación de la citosina del ADN
-Impronta genética.
-Modificación de histonas: incluyendo acetilación, metilación y fosforilaciónVer video "Epigenetica: Genes y ambiente"
La herencia epigenetica
La herencia epigenética resulta de la trasmisión de información que no depende de secuencias de la bases nitrogenadas del ADN a través de la meiosis o mitosis. La información epigenética modula, por tanto, la expresión de los genes sin alterar la secuencia de ADN. Los patrones de metilación de ADN son los mejores estudiados y entendidos como marcadores de fenómenos epigenéticos.
El epigenoma es la información epigenética global de un organismo.
Los tres principales tipos de información epigenética son:
-Metilación de la citosina del ADN: es una modificación del ADN, en la que un grupo metilo es trasferido desde S-adenosilmetionina a una posición C-5 de citosina por una ADN-5 metiltrasferasa.
-Impronta genética: Genes que pueden modificar su funcionamiento sin necesidad de un cambio en la secuencia del ADN.
-Modificación de histonas: incluyendo acetilación, metilación y fosforilación.Ver video "La herencia epigenetica"
Etologia: Melatonina y ciclos estacionales
Para muchos animales estacionales, determinar el tiempo preciso de la temporada de reproducción, demanda plasticidad conductual, neuronal, hormonal y genómica. Para el hámster siberiano (Phodopus sungorus), la variación anual de la duración del día (fotoperiodo) es la principal señal del medio ambiente para indicar el momento preciso de la temporada de reproducción, puesto que el ciclo luz oscuridad afecta la secreción de melatonina, que a su vez regula el sistema neuroendocrino. Pero, ¿qué mecanismos genéticos posibilitan esto? Una reciente investigación, aparecida en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) sostiene que la metilación reversible del ADN regularía la medición del tiempo en el fotoperíodo estacional, influyendo directamente en la reproducción estacional de los hamsters. La metilación del ADN es uno de los mecanismos epigenéticos que regulan la expresión o inhibición de los genes. La epigenética se define como aquellos cambios heredables que no implican alteraciones en la secuencia de nucleótidos del ADN pero afectan la expresión génica y el fenotipo. En otras palabras, los genes siguen siendo los mismos, pero la expresión o inhibición de esos genes dependerían de mecanismos epigenéticos que se ven afectados por variables medioambientales. Se desconocía si las modificaciones epigenéticas podrían estar mediando los cambios estacionales en la expresión génica en el sistema de medición del tiempo estacional, pero esta investigación aporta datos experimentales que muestran que un cambio en los patrones de metilación del ADN, mediante manipulación farmacológica, afecta directamente la medición del tiempo estacional, provocando que los hamsters presenten una inhibición o recrudescencia de su fisiología reproductiva independiente de la temporada. Por tanto, esta plasticidad genómica dada por la metilación reversible del ADN, junto con aspectos conductuales, neuronales y hormonales conformarían la conducta sexual de estos mamíferos.
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Epigenetica (v.o.s.)
Cuando hablamos de epigenética nos referimos a fenómenos que no afectan la secuencia de ADN de los genes pero que sí varían su expresión. Es la herencia de patrones de expresión de genes que no vienen determinados por la secuencia genética (la cadena de pares de bases del ADN de cada individuo). Y esta herencia alternativa viene fijada porque los genes se expresan o no dependiendo de ciertas condiciones bioquímicas como lo es la metilación del ADN o de las histonas, o bien la forma de la cromatina, y otras causas que aún no conocemos.
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Celulas madre pluripotentes inducidas (IPS)
Las células madre pluripotentes inducidas (normalmente abreviadas como células iPS, por sus siglas en inglés) son un tipo de célula madre con características pluripotenciales que derivan artificialmente de una célula que inicialmente no era pluripotencial, por lo general una célula somática adulta, y sobre la cual se induce la expresión de ciertos genes. Se cree que las células pluripotenciales inducidas son idénticas en muchos aspectos a las células pluripotenciales naturales, tales como las células embrionarias. Por ejemplo, en aspectos como la expresión de ciertos genes y proteínas, los patrones de metilación del ADN, el tiempo de crecimiento celular y de agregación celular, su potencia y diferenciabilidad son iguales. Sin embargo la extensión de su relación con células pluripotenciales naturales sigue aún en investigación. Las células madres pluripotenciales inducidas se presentaron por primera vez en el año 2006 y en 2007 a partir de células humanas..
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Epigenetica y alimentacion: Somos lo que comemos
Aún no está claro hasta qué punto son heredables las características epigenéticas, pero cada vez tenemos más claro cómo se establecen. Experimentos con ratones han demostrado que una alimentación con suplementos ricos en metilo en hembras preñadas puede afectar a los ajustes de los controles de volúmen en su descendencia. La demostración de que los nutrientes pueden afectar directamente al ADN es algo relativamente reciente. Aunque aún no sabemos mucho sobre cómo el silenciamiento de genes es modelado por el ambiente, existen cada vez más pruebas de que las alteraciones a la metilación del ADN durante el desarrollo pueden causar una variedad de problemas de salud que van desde el cáncer a la esquizofrenia. Sin duda, la mayor implicación de estas características epigenéticas heredables es la influencia que nuestra dieta puede tener en hijos y nietos. Alimentos ricos en folato (vitamina B9) incluyendo varias verduras, frutas cítricas y fresas, son fuentes alimenticias de metilo.
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Investigacion en epigenetica
Los hermanos gemelos comparten el mismo ADN y sin embargo no son idénticos, hay aspectos físicos y psíquicos que los diferencian en función de los factores ambientales y del envejecimiento. Los investigadores han demostrado que los genes son particularmente sensibles al medioambiente y en especial a la alimentación, lo que confirma de cierta manera la expresión “de lo que se come se cria”. Cuando hablamos de epigenética nos referimos a fenómenos que no afectan la secuencia de ADN de los genes pero que sí varían su expresión. Es la herencia de patrones de expresión de genes que no vienen determinados por la secuencia genética (la cadena de pares de bases del ADN de cada individuo). Y esta herencia alternativa viene fijada porque los genes se expresan o no dependiendo de ciertas condiciones bioquímicas como lo es la metilación del ADN o de las histonas, o bien la forma de la cromatina, y otras causas que aún no conocemos.
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El cancer (2)
Existen complejas interacciones entre el material genético y los carcinógenos, lo cual es un motivo por el que algunos individuos desarrollan cáncer después de la exposición a carcinógenos mientras que otros no lo hacen. Nuevos aspectos de la genética del cáncer, como la metilación del ADN y los microARNs, están siendo últimamente reconocidos y estudiados como importantes factores a tener en cuenta por su implicación.
Las anormalidades genéticas encontradas en las células cancerosas pueden ser de tipo mutación puntual, translocación, amplificación, deleción, y ganancia/pérdida de todo un cromosoma. Existen genes que son más susceptibles a sufrir mutaciones que desencadenen cáncer. Esos genes, cuando están en su estado normal, se llaman protooncogenes, y cuando están mutados se llaman oncogenes. Lo que esos genes codifican suelen ser receptores de factores de crecimiento, de manera que la mutación genética hace que los receptores producidos estén permanentemente activados, o bien codifican los factores de crecimiento en sí, y la mutación puede hacer que se produzcan factores de crecimiento en exceso y sin control. El cáncer es generalmente clasificado de acuerdo con el tejido a partir del cual las células cancerosas se originan, con el tumor primario, así como con el tipo normal de células que más se asemejan. Un diagnóstico definitivo usualmente requiere un examen histológico, aunque las primeras indicaciones de cáncer pueden ser dadas a partir de síntomas o radiografías. Muchos cánceres pueden ser tratados y algunos curados, dependiendo del tipo, la localización y la etapa o estadio en el que se encuentre. Una vez detectado, se trata con la combinación apropiada de cirugía, quimioterapia y radioterapia.Ver video "El cancer (2)"