De la Epigética... y los genes.

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Todo lo que usted quería saber sobre la epigenética y no se atrevía a preguntarlo.

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Más allá de la genética: la epigenética y el cáncer

Félix Recillas Targa*

El grupo de investigación que dirijo en el Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha demostrado recientemente que el inicio y progresión del cáncer puede darse a partir de defectos epigenético (ver Nota 1)sin que produzcan anomalías o cambios genéticos.

Nuestro grupo determinó que cambios en la organización de la estructura del genoma, en particular, a nivel de la estructura de la cromatina de los elementos de regulación que controlan la expresión de los genes supresores humanos p53 y retinoblastoma, pueden llevar a la falta de estas proteínas sin que ocurran mutaciones en sus genes. Estos hallazgos han sido publicados recientemente en las revistas especializadas: Cancer Research y Oncogene.

Pero, ¿qué es la regulación epigenética? En 1942 Conrad Waddington propuso el término epigenética (del griego epi: en o sobre) para tratar de explicar todos aquellos fenómenos que no podían ser entendidos mediante la genética clásica y que por tanto van más allá o por encima de la propia genética. Tuvieron que pasar muchos años y la convergencia de múltiples disciplinas para llegar a una nueva definición de epigenética que se asocia con el estudio de cambios heredables en la función génica que se producen sin un cambio en la secuencia del ADN.

Esta definición tiene en esencia un componente principal que tiene que ver con la organización del genoma en una estructura denominada cromatina.

Comúnmente imaginamos la molécula del ADN (portadora de la información genética) como: 

- una doble hélice. 

- pero en realidad, en el interior del núcleo, esta doble cadena de ácidos nucleicos se encuentra organizada y compactada mediante toda una serie de proteínas conocidas como histonas, que en su conjunto forman el nucleosoma al cual se asocia el ADN. 

- Es este conjunto de interacciones proteína-ADN el que llamamos cromatina y por ende la molécula del ADN no se encuentra desnuda en el interior del núcleo de la célula.

Una consecuencia directa de esta sofisticada organización del genoma es que, esta estructura debe ser remodelada para permitir la lectura de la información genética codificada en la molécula del ADN.

Son justamente estos procesos de apertura y cerrado de la estructura de la cromatina lo que permite el encendido o apagado de la expresión de genes. Consecuentemente los errores a este nivel pueden ser la causa de diversas patologías sin que éstas tengan origen genético, es decir, 

la falta del producto de un gen no proviene de una mutación: proviene de la incapacidad para leer su información genética.

Por tanto, otras enfermedades, entre ellas el cáncer, están vinculadas directamente con alteraciones epigenéticas que tienen un impacto directo sobre el funcionamiento de los genes.

Cabe resaltar que actualmente se considera que al menos 50 por ciento de los tumores tienen algún origen epigenético, en el que los genes encargados de controlar la proliferación celular estén silenciados.

Son justamente los mecanismos de regulación a nivel epigenético los que nuestro grupo de investigación ha abordado. Nuestro laboratorio ha sido de los pioneros en el mundo en estudiar estos procesos en genes como p53 y Retinoblastoma, involucrados en el inicio y progresión de diversos tipos de cáncer. La relevancia de estos estudios se basa en un inicio, en el entendimiento a detalle de los mecanismos moleculares de esta clase de fenómenos para posteriormente diseñar estrategias de diagnóstico y terapéuticas mucho más específicas contra tipos particulares de cáncer.

Finalmente, debemos mencionar que la epigenética es una disciplina joven a la cual se debe poner particular atención e invertir muchas horas de estudio para empezar a entender los factores epigenéticos implicados en diversas patologías.

*Investigador del departamento de Genética Molecular, del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM

http://www.jornada.unam.mx/2010/02/11/index.php?section=opinion&article=a07a1cie

Nota 1.-  de Renegados...

 ¿Qué es la epigénetica?

La epigenética (del griego epi, en o sobre, y -genética) hace referencia, en un sentido amplio, al estudio de todos aquellos factores no genéticos que intervienen en la determinación de la ontogenia. El término fue acuñado por C. H. Waddington en 1953 para referirse al estudio de las interacciones entre genes y ambiente que se producen en los organismos.

Dependiendo de la disciplina biológica, el término epigenética tiene diversos significados:

En genética del desarrollo, la epigenética hace referencia a los mecanismos de regulación genética que no implican cambios en la secuencias de ADN

En biología del desarrollo, el término epigenética hace referencia a la dependencia contextual de los procesos embriológicos. El contexto incluye factores epigenéticos tanto internos (materiales maternos, propiedades genéricas físicas y autoorganizativas de las células y los tejidos, procesos de regulación genética, dinámica celular y tisular) como externos (temperatura, humedad, luz, radiación...)

En biología evolutiva, el término herencia epigenética engloba a los mecanismos de herencia no genéticos.

En genética de poblaciones se emplea la expresión variación epigenética para denominar a la variación fenotípica que resulta de diferentes condiciones ambientales (norma de reacción). Los cambios epigenéticos son cambios reversibles de ADN que hace que unos genes se expresen o no dependiendo de condiciones exteriores (polifenismo).

“Recurriendo a un símil informático, yo diría que el disco duro es como el ADN, y los programas de software son como el epigenoma. Es posible acceder a cierta información del disco duro con la utilización de los programas del ordenador. Pero existen ciertas áreas protegidas por contraseñas y otras no (abiertas). Yo diría que estamos intentando entender por qué existen contraseñas para ciertas regiones y por qué otras regiones están abiertas.“

Jörn Walter (Saarland, Alemania)

http://epigenome.eu/es/1,1,0

http://es.wikipedia.org/wiki/Epigen%C3%A9tica

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