9.5: Epigenética
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Cambios epigenéticos durante la diferenciación celular
Por ejemplo, un cambio en el fenotipo de una sola célula que luego se transmite a sus descendientes califica como un fenómeno epigenético. Así incluye las diversas vías de diferenciación que son tomadas por las células durante el desarrollo embrionario de un organismo. Ejemplos:
- Inactivación de X — donde uno de los dos cromosomas X en mamíferos hembra se inactiva en cada célula temprano en el desarrollo y ese mismo cromosoma permanece inactivado en todos los descendientes de esa célula.
- Impronta — donde si un gen en un linaje celular se expresa o no depende de qué progenitor aportó el gen.
El gran escollo para convertir las células diferenciadas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC) fue encontrar formas de revertir los cambios epigenéticos en la célula diferenciada (por ejemplo, una célula de la piel) para desbloquear todo su potencial de desarrollo. Los cambios estables en la expresión génica se producen de dos maneras principales:
- Metilación del ADN — donde sus citosinas están metiladas. Esto suele reprime la actividad de ese ADN.
- Modificaciones de histonas, donde se agregan metilo, acetilo y otros grupos a las histonas en la cromatina. Ejemplos destacados:
- añadiendo grupos metilo a la lisina #4 en la histona H3 (“H3K4Me”). Esto se asocia con genes activos en esa región de la cromatina.
- añadiendo grupos metilo a la lisina #27 en la histona H3 (“HEK27me”). Esto se asocia con el silenciamiento génico.
Algunas definiciones:
- epigenéticos "escritores “: enzimas que agregan grupos químicos a las histonas o al ADN.
- "gomas de borrar “epigenéticas: enzimas que eliminan estos grupos.
- “lectores” epigenéticos: proteínas que reconocen modificaciones epigenéticas específicas de histonas o ADN produciendo un cambio en la expresión génica, por ejemplo, aumentando (o disminuyendo) la transcripción génica.