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¿Qué es la epigenética?


Autor: Dr. Tamaño Termanis

¿Alguna vez te has preguntado qué determina las diferencias entre las células de nuestro cuerpo? ¿Qué determina las diferencias entre gemelos idénticos? ¿Cómo se desarrolla una mariposa a partir de una oruga? Porque todas las células de nuestro cuerpo tienen una secuencia de ADN idéntica (ácido desoxirribonucleico - ADN). Los gemelos idénticos tienen un material genético idéntico. La oruga y la mariposa tienen la misma secuencia de ADN ...
epigenética es el estudio de modificaciones potencialmente heredables de nuestro genoma (el ADN) que pueden determinar estas diferencias sin alterar la secuencia de ADN.

El cuerpo humano: células diversas, un ADN

El ADN es nuestro material genético y contiene la información necesaria (en forma de genes) que las células necesitan para realizar sus funciones.
Hay genes que necesita cada célula de nuestro cuerpo. Estos se encuentran entre otros genes necesarios para la división celular (mitosis) o para la reparación del ADN en caso de daño. Por otro lado, hay genes que son necesarios para las funciones específicas de las células, como la señalización electroquímica de las neuronas en nuestro cerebro, la función de limpieza del hígado o la función muscular.
Todas nuestras células se desarrollan durante las primeras etapas de desarrollo de las llamadas 'células madre'. Las células madre, así como todas las células adultas de nuestro cuerpo, tienen la misma secuencia de ADN y, por lo tanto, los mismos genes.

¿Cómo se determinan estas diferencias?

La respuesta a esta pregunta radica en el empaquetado del ADN en el núcleo. Nuestro ADN, cuando está completamente extendido, mide aproximadamente 2 metros de largo. Para encajar en el núcleo de 6 micras (1x10-6 metros), debe comprimirse varias veces:
Primero el ADN se mete en uno doble hélice bobinado (Watson y Crick, 1953 y Premio Nobel 1962).
La siguiente etapa del empaquetado involucra las llamadas proteínas histonas. Estas proteínas forman complejos de ocho partes (octamers), que consisten en 4 proteínas diferentes (H2A, H2B, H3 y H4), que están presentes dos veces cada una. La torsión del ADN por los octamers de histona da como resultado una "cadena" de ADN-proteína regular. Una unidad de proteína-ADN en esta 'cadena' se llama así nucleosoma (Kornberg, 1970). Toda la 'cadena' se llama así cromatina.
Finalmente, la cromatina se enrolla varias veces más para encajar en el núcleo celular.
Bajo el microscopio, se ve que diferentes regiones del genoma están empaquetadas de manera diferente en el núcleo celular. Esto es diferente en diferentes tipos de células. Las regiones muy densas se llaman 'heterocromatina'y las regiones abiertas se llaman'eucromatina'. De este modo, se puede regular la accesibilidad de los genes a la maquinaria celular y, por lo tanto, la actividad genética. Los genes que no son necesarios para las células están estrechamente empaquetados y desactivados ('ocultos'), y los genes que requieren células para sus funciones están menos densos ('abiertos'). Por lo tanto, el nivel de empaquetado puede ser un signo de "INICIO" o "PARADA" para que la célula use ciertos genes e ignore otros.
El grado de empaquetamiento del ADN puede verse influenciado de varias maneras. Por un lado, por modificaciones químicas del ADN y las proteínas histonas asociadas y, por otro lado, por el movimiento mecánico de los nucleosomas.
El estudio de estos mecanismos es el epigenética.
'Epi' = arriba / encendido (griego antiguo)
'Epigenética' = arriba / sobre genética; Mecanismos de regulación génica que no alteran la genética subyacente / secuencia de ADN. Los cambios epigenéticos, como la secuencia de ADN, son potencialmente heredables.
Las siguientes secciones discuten los mecanismos epigenéticos, su expresión en los humanos y la naturaleza, y la evidencia de su herencia de la investigación moderna.