“UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIALA MOLINA” TRABAJO FINAL EPIGÉNETI CA CURSO: Fitogenética 1. INTRODUCCIÓN La epigenética, término que significa “por encima de los genes” y que fue acuñado en 1942 por el paleontólogo y genético Conrad Hal Waddington para designar al estudio de la interacción entre el genotipo y fenotipo, es decir, entre la información codificada en los genes y aquella que efectivamente se expresa. El objeto de análisis son las modificaciones en la expresión de los genes, y una de las fuentes de cambio es el factor ambiental. Hoy la epigenética es un área muy activa de la investigación, en otras palabras, se ha dicho que si la genética es el alfabeto de la vida, la epigenética es su gramática. Lo que se busca es cómo se regula el encendido y apagado de los genes, pero lo que nos lleva a tener mayor interés es la posibilidad de que estos cambios sean pasados a la descendencia. El presente informe inicia con la definición del concepto de Epigenética, la historia, las modificaciones en la cadena de ADN que confieren características particulares a los individuos, sin cambiar su secuencia de ADN (metilación, modificación de histonas) y el efecto de la epigenética en el medio ambiente, animales y plantas. Además describiremos algunos experimentos realizados en animales y plantas que demuestran la expresión de caracteres sin modificar la cadena de ADN, es decir la epigenética 2. OBJETIVOS - Conocer el concepto de epigenética y como esta afecta al medio ambiente, animales y plantas. - Entender que los organismos no son solo fundamentalmente lo que está escrito en nuestros genes desde su concepción. - Reconocer que aparte del aspecto genético, existe otro aspecto que está interactuando con el material genético, sin modificarlo en esencia. - Dar a conocer que la ciencia avanza para conseguir descifrar el lenguaje que codifican pequeñas modificaciones químicas capaces de regular la expresión de multitud de genes. - Saber que se esta descifrando un nuevo lenguaje del genoma e introduciendo la noción de que nuestras propias experiencias pueden marcar nuestro material genético, de una forma, hasta ahora desconocida y que estas marcas pueden ser transmitidas a generaciones futuras. Definición “Cuando hablamos de epigenética nos referimos a ciertos cambios en el material genético. profesor en el departamento de Fisiología y Biolófia Molecular y Celular. que no afectan la secuencia de los genes. Son masrxas químicas. también pueden deberse a factores emocionales”.C. la epigenética es el estudio de los cambios heredables que se producen en la función génica sin ningún cambio en la secuencia de ADN. Es decir. las temperaturas extremas o la falta de agua. y que pueden ser originados por señales externas.1.2. por ejemplo. explica el doctor Norberto lusem. - Historia La epigenética empieza a desarrollarse en el año 300 A. en las plantas. 3. REVISIÓN DE LITERATURA 3. en los animales. 3. que no constituyen mutaciones y pueden influir en la expresión de genes. . - - - Posteriormente Aristóteles pensaba que crecíamos de materias amorfas que se desarrollaban dentro de la madre. atribuido a Conrad Hal Waddington. En 1865 Gregory Mendel establece las reglas de la herencia. En 1953 empieza el verdadero desarrollo de la epigenética. Modificación del ADN . Las regiones de ADN con muchas de estas secuencias se denominan islas CpG y por lo común se encuentran cerca de los sitios de iniciación de la transcripción. Se convenció de que los embriones se desarrollan de un óvulo y no de materias amorfas. el cual definía la epigenética. En 1651 William Harvey diseccionó ciervos muertos para entender cómo se forma un embrión.3. de modo que dos distintas citosinas se encuentran metiladas diagonalmente una en frente de otra en cadenas opuestas. base de la actual genética. 3. Factores Metilación de ADN La citosina generalmente se metila para formar la 5metilcitosina. de resultas de lo cual la síntesis de un ARN mensajero inmaduro se detiene si permanecen los grupos metilo en dichas islas. gracias al padre. Es más común cuando éstas se encuentran adyacentes a nucleótidos de guanina de la misma cadena (CpG). como a la rama de la biología que estudia la interacción entre genes y ambiente que se producen en el organismo. En noviembre del 2005. un grupo de 40 científicos estadounidenses empiezan a desarrollar el Proyecto Epigenoma Humano. A estas modificaciones se las han denominado código de histonas porque codifican información que afecta la forma en que los genes se expresan. Hacia la izquierda se observa la modificación producida cuando este aminoácido es acetilado y hacia la derecha cuando es metilado. con carga positiva que probablemente interactúa con los fosfatos con carga negativa del esqueleto del ADN. y 2) un dominio de cola. En este último caso puede ser mono. metilo o acetilo. 3. di o trimetilado. Resaltado en naranja claro se puede ver la representación química de la lisina.Las histonas del núcleo del octámero del nucleosoma tienen dos dominios: 1) un dominio globular que se asocia con otras histonas y ADN.4. Epigenética y Medio Ambiente . Las colas de las histonas a menudo se encuentran modificadas por medio de la adición o la eliminación de grupos fosfato. las metilaciones de histonas junto con la metilación de citosinas en el ADN son las marcas epigenéticas más estudiadas. que determina los factores ambientales a los que está expuesto el embrión Aunque poco se sabe actualmente sobre cómo los fenotipos de la madre y la placenta pueden afectar los epigenotipos de la descendencia. puede dar lugar a cambios estables en la expresión génica. al menos en parte. la epigenética podría proporcionar un vínculo entre el medio ambiente y la función del gen. tales como el tamaño del útero y la disponibilidad de nutrientes 2) el estilo de vida de la madre. El impacto de Medio Ambiente sobre la Epigenoma durante desarrollo embrionario Las condiciones ambientales en el útero pueden determinar alteraciones fenotípicas en las crías y ello persiste durante toda la vida. de ser cierto. En principio.Factores ambientales afectan a la epigenotipo durante el curso de la vida de organismos Esta es una idea atractiva porque. Estudios recientes sugieren que tal regulación génica estable puede ser mediada. las condiciones ambientales durante el desarrollo embrionario deben ser determinadas principalmente por dos factores: 1) los fenotipos específicos de la madre y la placenta. Existe una gran cantidad de información acerca de cómo las condiciones ambientales de la madre pueden afectar los factores . que determinan las características. por mecanismos epigenéticos. pues no pueden moverse para buscar alimento o un ámbito más amigable. los tratamientos farmacológicos. los efectos de los factores ambientales en el epigenotipo de un organismo puede depender del tipo de tejido ( es decir . El ácido fólico (vitaminaB9) es importante para la epigenética. . Por ejemplo. debido a que pueden adaptarse a los cambios ambientales en una única generación. la adaptación al entorno es una estrategia de supervivencia.epigenéticos específicos de su descendencia. En realidad. La relación entre el medio ambiente y Epigenética durante la vida adulta Para entender cómo los factores ambientales pueden afectar la epigenotipo de un organismo . es importante tener en cuenta que los organismos superiores se componen de múltiples tejidos y que . La mejor condición ambiental estudiada de la madre afecta al epigenotipo de la descendencia es la dieta materna. entonces esto sería mucho más evidente en la piel. ya que esta es expuesta a la radiación solar. El grado de exposición de un tejido a un factor ambiental específico también puede determinar su capacidad para inducir alteraciones epigenéticos específicos dentro de ese tejido. si los rayos U la radiación tienen un efecto específico en un factor epigenético en particular. Epigenética y Plantas Las plantas ofrecen un buen terreno para el estudio de la epigenética. es fácil imaginar que.nueve. debido a que la epigenética específica estado de un tejido hace que este tejido más resistente a ambientes de alteración epigenética inducida ) . el lugar que viven y / o lugar de trabajo. En los seres humanos. una reacción química clave en la vía metabólica que sistematice S -adenosil metionina . el grupo de donantes de metilo del histonas y ADN metilación reacciones. 3. como el estado de epigenética es tejido o célula específica .5. porque es necesario para la remetilación de homocisteína. Uno de los ejemplos más evidentes de la forma en que el tipo de dieta Puede afectar a los factores epigenéticos es la ingesta de ácido fólico. y los hábitos poco saludables. los factores ambientales que pueden afectar el estado epigenético durante la vida adulta se pueden dividir en cuatro grupos: La dieta. . la mayoría de ellos silenciados o inactivados. La inactivación puede ocurrir. El hecho de que las células vegetales sean generalmente totipotenciales nos informa de la fácil reactivación de la cromatina silenciada. Asimismo. La metilación en plantas también está involucrada en el fenómeno de imprinting génico. Las plantas emplean las estrategias de regulación epigenética para mantener su plasticidad. puede ocurrir en C aisladas. los cambios epigenéticos aparecidos en las células somáticas del individuo adulto antes de la floración. las células germinales aparecen tardíamente en el desarrollo. esas modificaciones se producen cuando las células reproductoras (gametos) ya están formadas. En los animales. por lo cual es más difícil que puedan heredarse. las flores surgen cuando la planta ya es adulta. comenta el doctor Iusem. en ellas. en cambio. bien porque la metilación caiga en el promotor del gen o por modificación de la estructura de la cromatina que haga inaccesible la entrada de la maquinaria de transcripción. se propone que sea precisamente la metilación de citosinas la que suprime estos elementos. “De este modo. podrían pasar a las nuevas células germinales y así ser transferidos a la descendencia”. y además no sirve asociada con el silenciamiento de los genes. En efecto. Estos mecanismos les permiten una rápida adaptación a nuevas condiciones sin necesidad de cambiar su secuencia de DNA. en las plantas es más fácil indagar si esas marcas son heredables.En las plantas hay patrones de metilación en el ADN diferentes a los animales. de hecho. Las plantas contienen un gran número de elementos transponibles. es decir no necesariamente vecinas a G. por ejemplo. lo que asegura la existencia de un mecanismo activo de desmetilación en plantas. Estos datos apuntan a un importante mecanismo de desmetilación en la transición de la quiescencia de la semilla a la joven plántula. cuyo producto.La recuperación de la actividad metabólica de la semilla. También puede ser que la metilación del DNA juegue un papel en el metabolismo del ácido kaulénico. Se han identificado varios genes cuya expresión está vinculada a este proceso. se caracteriza por un descenso del grado de metilación. este proceso es previo a la división celular. muy acusado en algunas zonas del embrión. controlando un enzima de la ruta de biosíntesis de giberelinas. que acompaña a la germinación. pero uno de ellos se ha revelado de suma importancia en el inicio de la floración y el paso a fase reproductiva (influye en la transformación del meristemo apical). fitohormona con conocida acción promotora de la floración en una ruta de señalización independiente de la vernalización . una proteína de la familia MADS-box es un potente inhibidor de diversos genes claves en el proceso de floración. es el FLC (Flowering Locus C). Vernalización. Un número de modificaciones epigenéticas bien caracterizados están vinculadas a las funciones de genes aberrantes y alteración de los patrones de expresión de genes que juegan papeles críticos en la patobiología de cáncer. Mecanismos espigeneticos en el cáncer: *Metilación de ADN: maquinaria en la regulación de expresión de genes En células de mamíferos la metilación del ADN ocurre en la posición 5’ del anillo de citosina en dinucleotidosCpG por la adición de un grupo metil a la forma 5-metil citosina. –DNMT3a y DNMT3b (que se dirigen preferentemente a CpG no metilados para inciar la metilación. . conserva los patrones de metilación existentes después de la replicación de ADN mediante la adición de grupos metilo a los sitios CpGhemi-metilado).6. DNAmetilasas (DNAMTs) encargadas de la metilación del ADN y se encontraron 3 principales: DNMT1(principal enzima. altamente expresados durante la embriogénesis y mínimamente expresados en tejidos adultos). Epigenéticaen la Salud y Enfermedades Epigenética del Cáncer El Cáncer es tango manifestación genética como epigenetica.3. MBD4 y Kaiso. incluyendo MECP2. En humanos. MBD2. la hipometilación global está acompañado por la hipermetilación de las islas CpG localizadas promotor asociado. MBD1. formando un complejo con la histona deacetilasa (HDAC) que conduce a la compactación de la cromatina y el silenciamiento de genes. seis proteínas metil-CpG vinculante. Además de la metilación del ADN. y se cree que estos segmentos son críticos para el control del silenciamiento génico y la estabilidad cromosómica. en las células cancerosas. y sirve como un sustituto de mutaciones puntuales o deleciones para causar el silenciamiento transcripcional de genes supresores de tumores. se han identificado en mamíferos *Modificación de las histonas . estos procesos son alterados significativamente en cáncer debido a la pérdida de impronta (LOI: loss of imprinting) Un número de modificaciones epigenéticas bien caracterizados están vinculadas a las funciones de genes aberrantes y alteración de los patrones de expresión de genes que juegan papeles críticos en la patobiología de cáncer. se ha demostrado que las proteínas de unión a ADN metilado (MBD) pueden unirse a la citosina metilada.permitiendo el acceso a factores de transcripción y proteínas asociadas a la cromatina para la expresión de la mayoría de los genes caseros y muchos otros genes regulatorios. Específicamente. 50-70% de todos los sitios CpG están metilados.Aunque la metilación del ADN regula la expresión génica en los tejidos normales a través de la impronta genómica y inactivación del cromosoma X femenino. MBD3. Hasta la fecha. Este patrón único de la metilación del gen individual es la característica observada comúnmente en los genes supresores de tumores en la mayoría de tipos de cánceres humanos. principalmente en regiones hetercromaticas. que normalmente no están metiladas en las células normales. En contraste en las regiones eucromaticas los segmentos CpG permanecen localmente no metilados. La lista de posibles modificaciones incluyen acetilación. fosforilación. Histonas deacetilasas (HDAC) y acetil transferasas de histonas (HAT) son las principales enzimas responsables de estas modificaciones reversibles. La mayoría de estas modificaciones se lleva a cabo en la lisina. y residuos de serina. sumoylation y biotinilación. . ADPribosilacion. arginina.Las proteínas histonas coordinan los cambios entre el ADN apretada (heterocromatina) que es inaccesible para la transcripción y ADN expuesta (eucromatina) que está disponible para la unión y la regulación de los factores de transcripción. Estos cambios se producen debido a las características estructurales de la nucleosoma que se conoce como "colas de las histonas. 30). Estas modificaciones son reversibles y están controlados por grupos de enzimas (17. ubiquitinación.Estas colas consisten en N-terminales de las proteínas histonas y son los sitios principales para las modificaciones posteriores a la traducción. y dentro de las colas de las histonas H3 y de las proteínas del núcleo H4. HDAs y HATs comprenden un gran grupo de enzimas que se clasifican en varias familias y controlan varias funciones fisiológicas de las células. *RNA no codificantes: Los RNAs no codificantes se observaron inicialmente para realizar funciones catalíticas en la facilitación de empalme de ARN. pero más tarde se reconoció que participan en el fenómeno epigenético de la modificación del gen posttranscriptional. metilación." que se extienden desde el octámero núcleo. malignidad metastásica. carcinoma in situ. y que tiene la capacidad de regular la expresión de otros genes mediante diversos procesos Alteraciones epigenéticas en el Cáncer En los cánceres humanos. displasia. Los cambios epigenéticos en la expresión génica y su correlación patológica es un resultado de los cambios en la expresión de los genes se solapan . epigenómica aberrantes se sabe que contribuyen a diversas fases de desarrollo neoplásico incluyendo la iniciación. En el cáncer de mama y de próstata. invasión. promoción. BVS . y BRCA1 que se inactiva por la isla CpGhipermetilación en las células transformadas tienen papeles antiproliferativas y en muchos casos hay casos de cáncer familiar con mutaciones de la línea germinal . Estas observaciones apoyan el concepto de que los cambios epigenéticos pueden promover la transformación maligna. el promotor de RASSF1A se metila con frecuencia . y los tumores malignos resistentes a la terapia . Se propuso recientemente que más de 300 genes y productos génicos se epigenéticamente alterados en diversos cánceres humanos. WRN . atipia celular. y estas alteraciones se han relacionado con cambios proliferativos. Varios otros genes tales como MLH .como asociados en estos genes . el gen que codifica la p16INK4A inhibidor del ciclo celular y los genes de reparación del ADN MLH1 y BRCA1 son algunos genes susceptibles que experimentan el silenciamiento de la metilación asociada principios que se correlaciona con la transformación neoplásica. malignidad invasiva. Por ejemplo . pero algunos de ellos pueden estar asociados con determinadas etapas del desarrollo del cáncer . y del mismo modo GSTP1 está metilado en las células neoplásicas de más de 90 % de los casos de cáncer de próstata.Un micro ARN es un ARN monocatenario. Silenciamiento epigenético de los genes puede afectar el cáncer en varias etapas. de una longitud de entre 21 y 25 nucleótidos. metástasis y resistencia a la quimioterapia. . y MKK4 . y una multitud de otros proceso. proteínas de unión de calcio . que se correlaciona con un mal resultado clínico. un evento que contribuye al silenciamiento epigenético . La activación de la señalización de Akt1 hace que la metilación del ADN y también recluta ADN metiltransferasa y reprime las modificaciones de histonas al promotor de CST6. en parte. HOXD4 y CDC42EP5 ) resultaron ser metilado en células de carcinoma .Huy colaboradores demostraron cambios epigenéticos distintos en epiteliales cultivadas y las células mioepiteliales y en los fibroblastos del estroma de carcinomas de tejidos normales de mama y de mama . es reprimida durante este proceso. Por ejemplo.2 e inhibe la angiogénesis . la metilación . tres (PRDM14 . Comportamientos metastásicos y resistentes a la terapia de células implican asociaciones entre eventos y alteraciones genéticas y epigenéticas en múltiples vías que contribuyen a metástasis a distancia. Una lista de los genes que están silenciados epigenético durante varias etapas del cáncer humano se muestra en la Tabla 4. Algunos otros genes que participan en la metástasis son de uPA. que es seguido por la aceleración de la progresión del tumor a través de interacciones complejas " célula-matriz ". NMe2 .angiogénicos y metastásicos en las células malignas afectadas. por mecanismos epigenéticos. mientras que la PGR receptor de estrógeno y el 17 ? -Estradiol enzima que metaboliza HSD17B4 son concomitantemente metilados en el tejido estromal. que se une al VEGF . . regulación a la baja de la TSP1 inhibidor de la angiogénesis y NM23. NME1 . Además la vía de señalización que conduce a la hipermetilación del gen CST6 es inducida por la serina / treonina quinasa Akt1 vía activada . Por ejemplo .El fenotipo agresivo cáncer también ha sido demostrado ser regulada . La regulación por incremento de estos genes se produce debido a la hipometilación y desenmascaramiento del promotor. que está codificada por células no metastásicos . Las redes reguladoras que funcionan en diversos cambios hacen que el nivel en la expresión génica tanto en tumor y células huésped . Los genes adicionales que están desregulados en el cáncer son el inhibidor tisular de las metaloproteinasas tales como TIMP3 (hipermetilación del promotor durante el cáncer) . lo que facilita la invasión de tejidos y se asocia con un mal pronóstico en los cánceres de mama y de próstata. Estos eventos ilustran cómo los eventos epigenéticos influyen en el desarrollo y progresión del cáncer. El inicio de estos eventos es el resultado de un deterioro de un gran número de genes supresores de tumores que tienen la capacidad de desencadenar propiedades pro . De los cinco genes que examinaron. que influyen en la transcripción . lo que sugiere que epigenómica aberrantes en el estroma son únicos y discreto de sus células de carcinoma de asociados . y S100P . Durante la metástasis del modelo epigenético propuesto es que el microambiente de acogida ejerce una restricción inhibidora inicial sobre el crecimiento tumoral. la traducción . estos análogos de nucleósidos muestran poca actividad frente a tumores sólidos y están asociados con efectos secundarios tóxicos graves .aza . Dos clases principales de fármacos epigenéticos . pueden inhibir la actividad de la HDAC en células mononucleares periféricas y tumores. Sin embargo . que ofrecen objetivos más prometedores para la terapia contra el cáncer epigenético. . tricostatina A ( TSA ) . Conceptualmente. que son más específicos y menos tóxicos. y lo más importante. El inhibidores de HDAC butirato . los cambios epigenéticos son reversibles y por lo tanto son objetivos racionales para los enfoques terapéuticos. Estos medicamentos se dirigen a la epigenoma de una manera no específica de la célula y por lo tanto modificar los patrones de metilación en las células tumorales así como en las células normales. Inhibidores DNMT 5 -azacitidina y 5. Varios de los nuevos DNMT antisentido( MG98 ) y los inhibidores de moléculas pequeñas RG108 están actualmente en desarrollo . depsipéptido . ADN metiltransferasa ( DNMT ) y los inhibidores de la histona deacetilasa (HDAC) inhibidores .Terapia epigenética y prevención El epigenoma de una célula de cáncer se caracteriza por un patrón global de la hipometilación del ADN y alteraciones en el perfil de miARN y modificación de las histonas en varios residuos de lisina y serina.2 = . tener actividad clínica con la regresión tumoral objetiva. El interés en las modificaciones de histonas ha crecido en los últimos años con el descubrimiento y caracterización de un gran número de moléculas modificadoras de histonas y complejos de proteínas. han demostrado actividad clínica en dosis bajas contra las neoplasias hematológicas. La segunda clase de agentes es los inhibidores de HDAC.deoxycitidine . Los estudios clínicos muestran que los inhibidores de HDAC son bien tolerados. a saber. se utilizan actualmente en ensayos clínicos para el tratamiento de tipos de cáncer. Se postula que la histonaacetilación está asociada con la activación de la transcripción de genes . que son los dos análogos de la citosina . la inactivación de los genes supresores de tumores por la metilación del ADN aberrante de la región promotora se complementa con otro evento epigenética que altera la estructura de la cromatina . lo que lleva a la creación y el mantenimiento de los estados epigenéticos alterados . 19 ) . Además . en combinación con la composición genética . Los inhibidores de estas dos vías en combinación se han demostrado para producir una reactivación sinérgica de los genes supresores de tumores y un efecto antineoplásico mejorado contra las células tumorales. y SAHA inducir la expresión de varias moléculas reguladoras del ciclo celular que inhiben la progresión del ciclo celular . el desarrollo embrionario temprano puede representar una etapa sensible . Debido a que la diafonía puede ocurrir entre la metilación del ADN y la desacetilación de las histonas . dan como resultado la interrupción de los procesos celulares clave que conducen a la neoplasia ( 58 ) . que actúan para bloquear la actividad de quinasa dependiente de ciclina y . una combinación de estas dos modificaciones epigenéticas representa un enfoque interesante para la intervención terapéutica . cuando se activa. Aunque está bien documentado que la activación de promotores de elementos derivados de transposición puede ser una consecuencia de la metilación del ADN perturbado . Los patrones de metilación de CpG se borran en gran medida en los principios de los embriones y luego restablecidas de una manera específica de tejido ( 52 ) . Otro posible mecanismo por el que las exposiciones ambientales y la dieta afectan el epigenoma puede implicar elementos de transposición (16. elementos de transposición se han mostrado para ser activado por diferentes tipos de estrés celular ( 27 ) . inducida por agentes ambientales y dietéticos estrés puede activar elementos de transposición . Se ha establecido que el entorno . y factores dietéticos y ambientales que afectan a reacción de metilación de ADN y la actividad de DNMTs puede dar lugar a la fijación permanente de los patrones de metilación aberrante ( 27 ) .la hypoacetylation de lisinas en las histonas . enzima DNMT convierte SAM a S . El ejemplo mejor estudiado es la relación entre la metionina en la dieta y la metilación del ADN . como consecuencia . provocada por histona desacetilasas . la dieta . Por lo tanto .275 . la metionina juega un papel central en la regulación epigenética al servir como un donante de metilo para reacciones de metilación .oxamflatina . Por lo tanto . Como un aminoácido esencial . Diferentes clases de .adenosil(SAH ) . MS . Ellos han demostrado ser muy metilado ytranscripcionalmente silencioso en las células somáticas . el estilo de vida y factores de contribuir al desarrollo del cáncer mediante la inducción de cambios tanto epigenéticos y genéticos que . un suministro óptimo de SAM o el retiro de la HSA es esencial para el establecimiento de la normalidad de los patrones de metilación del ADN de todo el genoma . causando la detención del ciclo celular. por lo tanto . Los transposones son grupos de elementos genéticos móviles que . pueden causar mutaciones genéticas y el ruido de la transcripción ( 52 ) . En el proceso de metilación de citosina . Esto se puso de relieve en un reciente estudio que demuestra que el resveratrol . MATERIALES Y MÉTODOS A continuación describiremos algunos experimentos en plantas y animales en Epigenética. lo que sugiere que pueden ser modificadores epigenéticos mejor para la prevención del cáncer . la falta de agua parece estimular el encendido de un gen En que confiere tolerancia frente al estrés generado por la sequía. una molécula producida por una variedad de plantas y el inhibidor más potente de la SIRT1 . mejora la salud y prolonga la vida útil ( 23 ) . contribuyen a que las células vegetales sigan cumpliendo sus funciones vitales.HDAC también pueden ser alterados por los agentes ambientales y dietéticos .1. 4. Estos genes codifican para la producción de proteínas que. 57 ) . alta salinidad o falta de agua. en condiciones extremas. y el sulforafano han demostrado actividad inhibidora de HDAC ( 42 ) . 4. ciertos agentes quimiopreventivos dietéticos tales como butirato .Curiosamente . La Tolerancia del Tomate La planta de tomate. Ante una situación de estrés ambiental como bajas temperaturas. Para confirmar si el aumento en la expresión del gen tenía relación con modificaciones epigenéticas ante una situación de estrés. los investigadores sometieron a las plantas de tomate a una prueba de desecación.aza .2 = desoxicitidina o TSA . un miembro de la familia sirtuin de deacetilasas dependientes de NAD . La doble acción de estos agentes en el ADN y la cromatina fue más eficaz que 5 = . Ciertos agentes dietéticos tales como polifenoles del té verde y isotiocianato de fenetilo han demostrado acciones duales como DNMT así como los inhibidores de HDAC en células de cáncer ( 46 . se producen ciertos cambios químicos en un gen favoreciendo se expresión. logrados a través de la intervención dietética . disulfuro de dialilo . . 4. Indagó los mecanismos moleculares a través de la expresión del cerebro vinculado a la regulación de la respuesta endocrina al estrés. aseguran los Científicos “la mayor expresión del gen posiblemente contribuya a que las células de las hojas de la planta. Estos conocimientos podrían aplicarse para incrementar la tolerancia de las plantas a determinadas condiciones adversas. para afirmarla o rechazarla se propuso a demostrar que el cuidado materno puede modificar el desarrollo cognitivo de las crías y también la capacidad para hacer frente a situaciones de estrés. Las plantas que sufrieron la falta de agua mostraron distintas marcas epigenéticas vinculadas al aumento en la expresión del gen que confiere la tolerancia a desecación. “En algunos sitios del gen encontramos metilación de las citosinas. no colapsen y puedan seguir cumpliendo su función. si no manipulando el nivel de expresión de determinados genes. que sirvieron como control. menos afectuosas. El resultado fue que todos los ratones que se criaron con . de Montreal. En el experimento participaron dos grupos de hembras de ratón: unas eran muy maternales. investigador del Instituto de Salud Mental de la Universidad de McGill. y las otras.Se hizo lo mismo con plantas que no fueron sometidas a estrés. ante la falta de agua. Ratonas Maternales Michael Meaney.2.“Cuando las hojas empezaban a perder turgencia. las cortamos. y en otros. y luego fueron intercambiadas. Canadá se planteó la siguiente hipótesis: ¿Puede el mayor o menor cariño materno dejar huellas en el ADN de manera tal que el efecto pase a los hijos?. desmetilación pero en todos los casos hubo un aumento de la expresión. de hasta 36 veces más”. Las crías de cada grupo fueron colocadas con sus respectivas madres. extrajimos el ADN y estudiamos las marcas de metilación”. no ya modificando las secuencias genéticas. exhibían las mismas modificaciones en el ADN del cerebro y se mostraban más vulnerables ante una situación de estrés. Y constataron que ese gen se apagaba en los bebés de ratón que no habían sido acariciados por sus madres. relacionado con la respuesta al estrés. la suplementación donante de metilo de ratones hembra antes y durante el embarazo aumenta de forma permanente específica de tejido metilación del ADN del gen agutí en la descendencia. Los alelos agouti regulan la producción de pigmento en pelo individual folículos. En conclusión se estudiaron qué cambios químicos se producían en el gen. Amarillo y moteado ratones son obesos y propensos a la diabetes y el cáncer. y. que son delgados y no diabéticos. El fenotipo de los ratones agouti depende de la expresión de la proteína agutí. según afirmó Meaney en 2004. Ratones Agouti Un buen ejemplo de cómo el medio ambiente puede afectar vías epigenéticos específicos de la progenie proviene de ratones agouti.hembras “menos cariñosas”. conocidos como pseudoagoutis. el receptor glucocorticides. en NatureNeuroscience. que está regulada por el estado de metilación de ADN de una región de ADN repetidas en el promotor agutí. ya fueran sus madres biológicas o no. curiosamente. . en contraste con los ratones agouti totalmente. Las diferencia no eran genéticas sino epigenéticas. fcen.com .uba. 59-71. que para una vasta proporción de la población podría conseguirse con unos cambios dietéticos y otros relacionados con el comportamiento.com http://www. 1. bases moleculares e implicaciones en la salud y en la evolución humana. BIBLIOGRAFÍA - - Epigenética Genes que se encienden.epigenetica. 2011. 6. Pocas dudas caben sobre que el mejor enfoque para conseguir el objetivo del envejecimiento saludable es la prevención de la enfermedad.5. Rajnee Kanwal y Sanjay Gupta http://www.redesparalaciencia. 2010.ar Fotos: Diana MartinezLlaser. genes que se apaganpor Susana Gallardo | sgallardo@de. siendo algunos factores ambientales los que pueden tener importancia en alterar esta condición y por tanto ser responsables de las modificaciones epigenéticas a lo largo de nuestra vida. Revista Ciencia de la Salud. El consumo de alimentos pueden afectar el estado de metilación del ADN. pp. Siendo la etapa más vulnerable: la embriogénesis. CONCLUSIONES Y DISCUCIONES - - - Las regiones reguladoras y los promotores del ADN dependen de la metilación. Epigenética: Definición. núm. derivando la responsabilidad en función del cuidado materno. 10. vol. Epigenética y cáncer: J Appl Physiol 109: 598-605.