¿Cómo explicar los fundamentos básicos de la epigenética con piezas de TENTE?

Por Lluis Montoliu, el 5 mayo, 2020. Categoría(s): epigenética • experimentación animal • genética • pigmentación


Nuevo vídeo de divulgación científica en el que explico los fundamentos básicos de la epigenética, usando piezas de TENTE. Vídeo en YouTube. Dentro de la PlayList BIOTENTE del canal de YouTube de Lluís Montoliu.


Tras terminar la séptima semana de confinamiento por el coronavirus SARS-CoV-2, causante de la COVID-19, he procedido a subir un nuevo vídeo de divulgación científica sobre genética, usando las piezas del TENTE, esta vez hablando de lo que hay más allá, encima, sobre la genética, es decir: la epigenética. Esta es una disciplina dentro de la genética que estudia los mecanismos de control de la expresión génica, cómo los genes se activan y desactivan, sin que se produzcan alteraciones en la secuencia de ADN subyacente. Es decir, usa una nueva capa de señales, proteínas y modificaciones que interaccionan con el ADN y determinan que un gen que estaba funcionando dejé de hacerlo, o uno que estaba apagado de repente se reactive. La epigenética es muy importante, esencial para entender el delicado y complejo control de los genes que residen en nuestro genoma. Estos mecanismos o marcas epigenéticas también son heredables, y se trasmiten entre generaciones, de padres a hijos.

Fotograma del vídeo en el que indico con el dedo la presencia de un cambio, de una mutación, que determina la pérdida de función de este gen que porta información para pigmentar el ratón. Los dos primeros tienen la secuencia de ADN correcta, mientras que el tercero tiene un cambio en la molécula de ADN que lo convierte en mutante, en apigmentado, en un ratón albino. Vídeo completo aquí.

En general, estamos acostumbrados a que para que un gen deje de funcionar, se inactive, debe contener una mutación, algún cambio en su secuencia de ADN que determine que ese gen ya no puede portar información correcta y esto tenga consecuencias en el aspecto, en el fenotipo del individuo portador de esa mutación, como se ilustra en la figura anterior. Esto sería una mutación genética, en el ADN, un cambio en la secuencia del gen.

Metilación de las C cuando forman pareja con las G (el dinucleótido CG) que puede ocurrir en determinadas situaciones y esta modificación química condiciona la inactivación del gen. Vídeo completo aquí.

Por el contrario, es posible tener la misma secuencia en un gen y sin embargo en unos individuos el gen estar funcionando, activo, mientras que en otros deja de funcionar, se inactiva. La primera marca «epigenética» (encima de la genética) es una modificación química de las citosinas, de las letras C, que pueden metilarse a veces, cuando son colindantes con una guanina, con una G, formando el dinucleótico CG (que en la otra cadena del ADN aparece como GC). En las dos cadenas existen proteínas capaces de metilar, de modificar esta C, y, cuando ocurre entonces el gen con algunas Cs metiladas es reconocido por una proteínas (de color verde en las ilustraciones y en el vídeo) que reconocen estas modificaciones químicas y responden compactando, condensando el gen, lo cual lo incapacita para su función, y deja de expresarse, se apaga. Y el gen deja de funcionar sin que se haya modificado la secuencia de ADN subyacente, que sigue intacta, igual que la que pueda tener otro individuo, en el cual las Cs no hayan sido metiladas y, por ello, el gen pueda seguir estando activo.

Unas proteínas (de color verde en el vídeo) detectan la metilación de las Cs y se sitúan encima, impidiendo la función del gen.

Otro mecanismo adicional de control epigenético está en manos de las proteínas llamadas histonas. Las histonas son responsables de los diferentes grados de compactación y condensación que puede tener el ADN. Las histonas pueden ser modificadas de diversas maneras, con resultados dispares. Algunas de estas marcas epigenéticas desatan la función del gen y promueven su expresión. Otras, por el contrario, detienen su función y lo inactivan. Lo mejor de todo es que estos estados distintos de las histonas son dinámicos, y puede pasar fácilmente de un estado activo a otro inactivo simplemente cambiando las marcas epigenéticas que portan, de nuevo sin mediar cambio alguno en la secuencia de ADN subyacente. Estas son las bases de la epigenética.

Fotograma del vídeo que ilustra las histonas que se sitúan en el ADN y permiten condensarlo/descompactarlo a través de diversas marcas epigenéticas que pueden acoger, unas que activan y otras que inactivan el gen. Vídeo completo aquí.

Os invito a ver el vídeo completo en el que explico los fundamentos básicos de la epigenética con piezas de TENTE. Es el séptimo ya de la serie (playlist) BIOTENTE de mi canal de YouTube.



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