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Epigenética

Mecanismos epigenéticos que utilizan la metilación del ADN, las modificaciones de las histonas y la regulación del ARN.

El campo de la epigenética se ha convertido en un área esencial de atención para los científicos que trabajan en la investigación sobre el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y las adicciones. Los mecanismos epigenéticos implican la activación o la represión temporales de la expresión génica. Curiosamente estos cambios pueden transmitirse de generación en generación, aunque no cambien permanentemente la secuencia del ADN. Los tres mecanismos principales de la epigenética son la metilación del ADN, la modificación de las histonas y la regulación del ARN.   

Metilación del ADN

La metilación del ADN es el mecanismo mejor conocido de la epigenética. Normalmente implica una enzima metiltransferasa que ayuda a la adición de un grupo metilo en la quinta posición de la citosina (C5). Esta adición se produce principalmente en los dinucleótidos de citosina-fosfato-guanina (CpG). Sin embargo, también se produce metilación no CpG. El análisis de la metilación del ADN suele realizarse para ayudar a comprender la expresión génica. Ejemplos de este tipo de análisis son la cuantificación de la metilación mediante digestión del ADN con análisis posteriores mediante HPLC, espectrometría de masas o utilizando la conversión del bisulfato de sodio seguida de secuenciación y análisis mediante PCR.

Modificación de histonas

La modificación de las histonas es otro mecanismo epigenético clásico. Implica varias formas de alterar las histonas mediante acetilación, metilación, fosforilación y otros mecanismos que afectan a la expresión génica. Las histonas son proteínas que, junto con el ADN, componen los nucleosomas. Los grupos de nucleosomas crean la cromatina que compone los cromosomas. En general, las modificaciones de las histonas tienen lugar en las colas N-terminales de la histona con altas proporciones de los aminoácidos lisina o arginina. Una forma de estudiar esta regulación epigenética es mediante el uso de ensayos de inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP).

Regulación del ARN

Se sabe menos sobre la regulación del ARN que sobre los otros mecanismos epigenéticos. Se cree que la señalización del ARN desempeña un papel en la epigenética mediante la regulación de la estructura de la cromatina. Los investigadores están estudiando cómo el ARNm, y específicamente el ARN no codificante, como el ARN largo no codificante y el micro ARN, regulan la expresión génica. Además, puede utilizarse el aislamiento de la cromatina mediante purificación del ARN (ChIRP) o los estudios de inmunoprecipitación del ARN (RIP) para comprender la relación entre la cromatina y el ARN y el papel que el ARN tiene en la epigenética.


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