{"id":9602,"date":"2021-01-05T23:23:37","date_gmt":"2021-01-06T04:23:37","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/epigenetica\/"},"modified":"2021-02-20T20:26:30","modified_gmt":"2021-02-21T01:26:30","slug":"epigenetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/epigenetica\/","title":{"rendered":"Epigen\u00e9tica: informaci\u00f3n m\u00e1s all\u00e1 del c\u00f3digo gen\u00e9tico"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-what-is-epigenetics\"><strong>\u00bfQu\u00e9 es la epigen\u00e9tica?<\/strong><\/h2>\n\n<p>La epigen\u00e9tica es el estudio de factores que determinan la actividad de un<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/genes\/\"> gene<\/a> en el humano<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/genoma\/\"> genoma<\/a> . Implica cambios en la funci\u00f3n gen\u00e9tica que no se basan en cambios en<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/acido-adn-desoxirribonucleico\/\"> ADN<\/a> secuencias pero pasadas a las c\u00e9lulas hijas.<\/p>\n\n<p>La base de la epigen\u00e9tica son los cambios qu\u00edmicos en la cromatina. Puede afectar las prote\u00ednas que se unen al ADN o al ADN mismo. Estos cambios pueden influir en la actividad de secciones o cromosomas completos. Esto tambi\u00e9n se conoce como alteraci\u00f3n epigen\u00e9tica o impronta epigen\u00e9tica. <\/p>\n\n<p>Como la secuencia de ADN no cambia, las modificaciones epigen\u00e9ticas no pueden detectarse a partir de la secuencia de ADN. Los tipos de procesos epigen\u00e9ticos incluyen inactivar los cromosomas X, imprimir genes o almacenar la memoria transcripcional de las c\u00e9lulas.<\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"614\" src=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-1024x614.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-3067\" title=\"Esquema de los principales cambios epigen&#xE9;ticos: metilaci&#xF3;n de histonas y ADN\" srcset=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-1024x614.jpg 1024w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-300x180.jpg 300w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-768x460.jpg 768w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-1536x921.jpg 1536w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-16x10.jpg 16w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1.jpg 924w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>La ubicaci\u00f3n de los cambios epigen\u00e9ticos dentro de los cromosomas, que representan la metilaci\u00f3n directa del ADN o las histonas que se unen a la secuencia del ADN. Fuente:<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Epigenetic_mechanisms.jpg\"> Instituto Nacional de Salud \/ Dominio p\u00fablico<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-subtle-pale-pink-background-color has-background\"><tbody><tr><td><a href=\"https:\/\/nebula.org\/whole-genome-sequencing\/\"><strong>\u00bfEst\u00e1s interesado en decodificar el 100% de tu ADN? \u00a1Nebula Genomics ofrece la secuenciaci\u00f3n del genoma completo m\u00e1s asequible! 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Estas c\u00e9lulas tienen un potencial de desarrollo limitado a medida que se vuelven cada vez m\u00e1s especializadas. <\/p>\n\n<p>Cuando el cuerpo est\u00e1 completamente formado, la mayor\u00eda de las c\u00e9lulas del cuerpo est\u00e1n firmemente programadas para su funci\u00f3n bas\u00e1ndose en mecanismos epigen\u00e9ticos. La funci\u00f3n se fij\u00f3 debido a modificaciones bioqu\u00edmicas de las bases en el ADN o de las histonas que empaquetaban el ADN, o ambos. La secuencia del material gen\u00e9tico se mantiene sin cambios, salvo algunas mutaciones aleatorias.<\/p>\n\n<p>Tales modificaciones epigen\u00e9ticas dan como resultado que ciertas regiones del genoma sean \u00absilenciadas\u00bb, es decir, no se pueden transcribir f\u00e1cilmente a<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/mrna-messenger-rna\/\"> ARN<\/a> para la s\u00edntesis de prote\u00ednas. Estas modificaciones se ven bastante diferentes en las c\u00e9lulas som\u00e1ticas que en las c\u00e9lulas madre o en las c\u00e9lulas germinales. Las modificaciones m\u00e1s importantes son la metilaci\u00f3n de las bases de citosina y la metilaci\u00f3n y acetilaci\u00f3n de las cadenas laterales de las histonas.<\/p>\n\n<p>Adem\u00e1s de la metilaci\u00f3n, los tel\u00f3meros tienen una importante influencia epigen\u00e9tica. Los tel\u00f3meros protegen los extremos de los cromosomas de la degradaci\u00f3n durante<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/mitosis-division-celular\/\"> divisi\u00f3n celular<\/a> . La enzima telomerasa asegura que los cromosomas permanezcan intactos. El estr\u00e9s mental puede reducir la actividad de esta enzima, lo que finalmente conduce a un acortamiento acelerado de los tel\u00f3meros en el proceso de envejecimiento.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-comparison-to-genetics\"><strong>C<\/strong> comparaci\u00f3n<strong> a la gen\u00e9tica<\/strong><\/h2>\n\n<p>El t\u00e9rmino epigen\u00e9tica se puede entender cuando se considera el proceso de herencia:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Antes de que una c\u00e9lula se divida, el material gen\u00e9tico se duplica. La mitad del genoma duplicado se transfiere luego a una de las dos c\u00e9lulas hijas. La mitad del material gen\u00e9tico materno es aportado por el \u00f3vulo mientras que la mitad paterna por el espermatozoide.<\/li><li>La gen\u00e9tica molecular describe el material gen\u00e9tico como una doble h\u00e9lice de dos hebras de \u00e1cido desoxirribonucleico. Las hebras tienen pol\u00edmero de az\u00facar fosfato-desoxirribosa como columna vertebral. La informaci\u00f3n gen\u00e9tica proviene de la secuencia de las cuatro bases que est\u00e1n unidas a la columna vertebral del az\u00facar desoxirribosa. Estos son adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T).<\/li><li>Las bases de una hebra casi siempre se emparejan con una base coincidente de la segunda hebra. La adenina se empareja con la timina y la citosina se empareja con la guanina.<\/li><li>La informaci\u00f3n gen\u00e9tica est\u00e1 anclada en el orden de los bloques de construcci\u00f3n A, C, G, T (la secuencia de bases).<\/li><\/ul>\n\n<p>Algunos fen\u00f3menos de la herencia no se pueden explicar con el modelo de ADN que acabamos de describir:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Durante la diferenciaci\u00f3n celular, se forman c\u00e9lulas hijas con una funci\u00f3n diferente en el curso de la divisi\u00f3n celular. Despu\u00e9s de la diferenciaci\u00f3n celular, los diferentes tipos de c\u00e9lulas a\u00fan conservan secuencias de ADN similares. La determinaci\u00f3n de la identidad funcional de una c\u00e9lula es un tema de epigen\u00e9tica.<\/li><li>Hay rasgos que solo se \u00abheredan\u00bb del padre o de la madre y no est\u00e1n relacionados con el ADN. Las alteraciones de este estado conducen a enfermedades graves.<\/li><li>Cuando las c\u00e9lulas diferenciadas se transforman nuevamente en c\u00e9lulas madre, se deben eliminar los patrones epigen\u00e9ticos. Una c\u00e9lula puede volver a adquirir y heredar todas o muchas funciones cuando se eliminan las fijaciones epigen\u00e9ticas.<\/li><\/ul>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-histones-and-their-role-in-epigenetic-fixation\"><strong>Histonas y su papel en la fijaci\u00f3n epigen\u00e9tica<\/strong><\/h2>\n\n<p>El ADN no est\u00e1 presente desnudo en el n\u00facleo celular, sino que est\u00e1 unido a las histonas. Ocho prote\u00ednas histonas diferentes forman el n\u00facleo de un nucleosoma en el que se enrollan 146 pares de bases de una hebra de ADN. Los extremos de las cadenas de histonas sobresalen del nucleosoma y son el objetivo de las enzimas modificadoras de histonas. <\/p>\n\n<p>Las modificaciones de histonas son principalmente metilaci\u00f3n y acetilaci\u00f3n de lisina, histidina o arginina, as\u00ed como fosforilaciones de serinas. Tambi\u00e9n influye si la cadena lateral de lisina est\u00e1 ocupada por uno, dos o tres grupos metilo. Una especie de \u00abc\u00f3digo de histonas\u00bb puede estar relacionado con la actividad de los genes unidos por las histonas.<\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"725\" height=\"561\" src=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8069\" title=\"Metilaci&#xF3;n y acetilaci&#xF3;n en histonas\" srcset=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2.png 725w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2-300x232.png 300w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 725px) 100vw, 725px\" \/><figcaption>La metilaci\u00f3n (arriba) y la acetilaci\u00f3n (abajo) de las histonas provocan el empaquetamiento y desempaquetado de las cadenas de ADN. Fuente:<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Figure_16_03_02.png\"> CNX OpenStax \/ CC-BY 4.0<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-influence-of-methylation-and-acetylation-on-the-conformation-of-chromatin\"><strong>Influencia de la metilaci\u00f3n y acetilaci\u00f3n en la conformaci\u00f3n de la cromatina<\/strong><\/h3>\n\n<p>Los cambios en las cadenas laterales de las histonas cambian el volumen de un segmento de gen. Hay vol\u00famenes m\u00e1s peque\u00f1os de segmentos de genes en conformaci\u00f3n cerrada, junto con condensaci\u00f3n de cromosomas e inactivaci\u00f3n de genes. Se pueden observar mayores vol\u00famenes de segmentos g\u00e9nicos en conformaci\u00f3n abierta junto con actividad g\u00e9nica. La transici\u00f3n entre los dos estados es causada por la uni\u00f3n y escisi\u00f3n de grupos metilo a bases de citosina.<\/p>\n\n<p>En general, la uni\u00f3n de grupos acetilo a las histonas conduce a la apertura de la conformaci\u00f3n del nucleosoma. Esta apertura hace que el gen est\u00e9 disponible para la transcripci\u00f3n por la ARN polimerasa. La uni\u00f3n de grupos metilo a cadenas laterales de lisina conduce a la uni\u00f3n de la prote\u00edna de uni\u00f3n a metilo MeCB que suprime la expresi\u00f3n g\u00e9nica. Estas prote\u00ednas represoras cierran la conformaci\u00f3n de la histona, impidiendo la transcripci\u00f3n.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-epigenetic-changes-in-the-life-course\"><strong>Cambios epigen\u00e9ticos en el curso de la vida.<\/strong><\/h2>\n\n<p>La epigen\u00e9tica no se limita a los casos de herencia. Se est\u00e1 prestando cada vez m\u00e1s atenci\u00f3n a la conexi\u00f3n entre los cambios en curso en el curso de la vida y el desarrollo de enfermedades. Por ejemplo, los gemelos id\u00e9nticos muestran un alto grado de similitud epigen\u00e9tica a la edad de tres a\u00f1os pero no a los 50. El grado de metilaci\u00f3n fue hasta 2,5 veces mayor en un gemelo.<\/p>\n\n<p>Por lo tanto, a pesar de su identidad gen\u00e9tica, los gemelos mayores son epigen\u00e9ticamente m\u00e1s diversos cuanto m\u00e1s diferente es el curso de vida de los gemelos. No solo el entorno que experimentan causa esto, sino tambi\u00e9n la inexactitud de la transmisi\u00f3n de patrones de grupos metilo durante cada divisi\u00f3n celular. Por tanto, los cambios graduales se suman cada vez m\u00e1s a lo largo de la vida.<\/p>\n\n<p>El cambio de dieta en las abejas obreras provoca una reprogramaci\u00f3n altamente epigen\u00e9tica del genoma larvario. Se han identificado m\u00e1s de 500 genes que se ven afectados por los cambios de metilaci\u00f3n inducidos por el medio ambiente. <\/p>\n\n<p>La activaci\u00f3n o no activaci\u00f3n de genes no es la \u00fanica consecuencia del cambio diet\u00e9tico. Tambi\u00e9n hay productos gen\u00e9ticos alterados y empalmes alternativos.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-epigenetic-changes-as-an-explanation-of-diseases\"><strong>Cambios epigen\u00e9ticos como explicaci\u00f3n de enfermedades.<\/strong><\/h2>\n\n<p>La explicaci\u00f3n de los factores de estr\u00e9s es un enfoque importante de la investigaci\u00f3n epigen\u00e9tica. Se ha utilizado con este fin a personas con experiencias traum\u00e1ticas tempranas de la vida, provocadas por la falta de atenci\u00f3n de maternidad. El estr\u00e9s desencadena una cascada de hormonas que comienza en el hipot\u00e1lamo, una parte del dienc\u00e9falo. <\/p>\n\n<p>Se ha demostrado que un gen de glucocorticoide muestra metilaciones sorprendentemente diferentes en los individuos afectados. En consecuencia, el gen se inhibe en presencia de un historial de estr\u00e9s. El producto g\u00e9nico en la corteza suprarrenal, la estaci\u00f3n terminal de la cadena hormonal, es posteriormente diferente. M\u00e1s de 900 genes est\u00e1n regulados hacia arriba o hacia abajo en el cerebro como resultado del comportamiento materno.<\/p>\n\n<p>Los resultados tambi\u00e9n se han confirmado en humanos. El gen del receptor en el hipocampo en humanos es en gran parte id\u00e9ntico al de otros mam\u00edferos. Por tanto, los cambios epigen\u00e9ticos son similares a los de las ratas. <\/p>\n\n<p>Un estudio con candidatos al suicidio dividi\u00f3 a las personas afectadas en dos grupos, aquellos con experiencias de abuso infantil y aquellos sin \u00e9l. Solo en los candidatos con antecedentes de abuso se bloque\u00f3 el gen receptor con metilaci\u00f3n. <\/p>\n\n<p>Un trauma experimentado por la madre durante el embarazo puede incluso tener consecuencias duraderas para el futuro hijo que durar\u00e1n d\u00e9cadas. Existe un aumento significativo en el riesgo de esquizofrenia y enfermedades card\u00edacas en los ni\u00f1os de madres que sufrieron hambruna. Tambi\u00e9n se ha observado que estos ni\u00f1os portan cambios en el patr\u00f3n de metilaci\u00f3n del gen Igf2.<\/p>\n\n<p>En ratones, el consumo regular de coca cambia el patr\u00f3n epigen\u00e9tico de varios cientos de genes en el centro de recompensa del cerebro. Esto aumenta la sensibilidad a los efectos de las drogas y aumenta el riesgo de adicci\u00f3n.<\/p>\n\n<p>La magnitud de los cambios epigen\u00e9ticos a lo largo de la vida es muchas veces mayor que la de las mutaciones gen\u00e9ticas. Puede proporcionar nuevas respuestas a una variedad de enfermedades como la esquizofrenia, el Alzheimer, el c\u00e1ncer, la diabetes de inicio en la edad adulta, los trastornos nerviosos y muchas m\u00e1s.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-inheritance-of-epigenetic-imprints\"><strong>Herencia de huellas epigen\u00e9ticas<\/strong><\/h2>\n\n<p>Los hallazgos sobre alteraciones epigen\u00e9ticas, especialmente en la ciencia popular, est\u00e1n constantemente trazando paralelos con el lamarckismo. El lamarckismo, o el paso de caracteres adquiridos, se considera contradictorio con la gen\u00e9tica cl\u00e1sica. <\/p>\n\n<p>Sin embargo, hay muy poca evidencia de que las habilidades aprendidas y adquiridas puedan transmitirse a trav\u00e9s de las c\u00e9lulas germinales. La transmisi\u00f3n de las habilidades adquiridas a la siguiente generaci\u00f3n a\u00fan no es una prueba de manifestaci\u00f3n gen\u00e9tica. Adem\u00e1s, el t\u00e9rmino \u00abgeneraci\u00f3n\u00bb a menudo se malinterpreta como el comienzo de un ciclo individual.<\/p>\n\n<p>Randy Jirtle y Robert Waterland propusieron una herencia de huellas epigen\u00e9ticas en 2003 utilizando experimentos con ratones. A los ratones hembra agut\u00ed se les administr\u00f3 una determinada composici\u00f3n de nutrientes antes del apareamiento y durante el embarazo. Se encontr\u00f3 que una gran proporci\u00f3n de la descendencia no exhib\u00eda el fenotipo t\u00edpico.<\/p>\n\n<p>En un estudio en humanos, varios factores que proporcionaron informaci\u00f3n<a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1186\/1471-2156-15-12\"> sobre la disponibilidad de alimentos y la mortalidad en la peque\u00f1a ciudad sueca de \u00d6verkalix<\/a> . Se encontr\u00f3 que la mayor\u00eda de las personas cuyos abuelos tuvieron cambios diet\u00e9ticos bruscos desarrollaron enfermedades cardiovasculares a medida que envejec\u00edan. <\/p>\n\n<p>Sin embargo, la enfermedad sigui\u00f3 un patr\u00f3n determinado, lo que sugiere cambios epigen\u00e9ticos en los cromosomas sexuales. Por ejemplo, en las familias donde el abuelo hab\u00eda comido bien o comido demasiado, solo los nietos varones se vieron afectados.<\/p>\n\n<p>Seg\u00fan una hip\u00f3tesis de William R. Rice y sus colegas,<a href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/250920000_Homosexuality_via_canalized_sexual_development_A_testing_protocol_for_a_new_epigenetic_model\"> la epigen\u00e9tica puede ser la causa de la homosexualidad humana<\/a> . La preferencia sexual de la madre se transmitir\u00eda al hijo y la preferencia del padre a la hija. <\/p>\n\n<p>Esto suceder\u00eda si los marcadores epigen\u00e9ticos de los genes responsables de la orientaci\u00f3n sexual se mantuvieran en las c\u00e9lulas germinales. Si no se eliminan las marcas epigen\u00e9ticas del \u00f3vulo, el embri\u00f3n puede tener la orientaci\u00f3n sexual de la madre. Seg\u00fan esta hip\u00f3tesis, la homosexualidad en humanos es innata. <\/p>\n\n<p>La hip\u00f3tesis explica por qu\u00e9 la ocurrencia de la homosexualidad en humanos permanece estad\u00edsticamente estable a lo largo del tiempo. Sin embargo, no hay evidencia emp\u00edrica de una conexi\u00f3n entre la homosexualidad y la epigen\u00e9tica.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00bfQu\u00e9 es la epigen\u00e9tica? La epigen\u00e9tica es el estudio de factores que determinan la actividad de un gene en el humano genoma . 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