Resumen Epigenética - genetica I

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RESUMEN: exposición sobre la epigenética
Santana Daniela, Rivas Juan Diego, Jiménez Dylan, Moreno Laura
La epigenética ha sido uno de los descubrimientos más relevantes en el campo de la biología,
evocando una gran revolución que deja a un lado los principios de la genética clásica. Puesto
que el desarrollo está bajo su control, incluido el desarrollo neuronal. La epigenética se
enfoca en el estudio de los cambios que se heredan en función de la activación o inactivación
de genes, sin alteraciones de la secuencia de ADN; la metilación de este es uno de los
mecanismos más estudiados en este campo, junto con los cambios en la estructura de la
cromatina por modificaciones e intercambio de histonas.
El término epigenética se empleó originalmente para denominar los procesos del desarrollo
embrionario, desde la fecundación hasta la formación de un nuevo individuo; sin embargo, al
conocer por medio de la evolución científica que todas las células de un organismo contienen
la misma información genética y como esta se replica, transcribe y traduce, el término cambio
de contexto. Denotando ahora la manera en que los rasgos hereditarios pueden relacionarse
con cambios químicos en el ADN y no con modificaciones en la secuencia de los nucleótidos.
Luego de que Fleming en 1879 descubriera los cromosomas investigadores como Sutton y
Boveri, con trabajos independientes ampliaron más la perspectiva sobre estas estructuras
alargadas, aportando pruebas contundentes de que el programa de desarrollo se encontraba en
ellos. No obstante, Thomas Hunt Morgan cumple un papel más importante en la historia de la
epigenética.
Este personaje usando como modelo a Drosophila encuentra un vínculo genético de varios
genes con el cromosoma X. Descubriendo una mutación que afectaba el color de los ojos de
la mosca, observando que esta se heredaba de forma diferente en machos y hembras. Ya que
los machos tienen un cromosoma X y uno Y (XY), mientras que las hembras tienen dos
cromosomas X (XX) lo que lo llevó a concluir que dicha característica estaba relacionada con
este cromosoma.
Mecanismos epigenéticos:
La mayoría de los fenómenos epigenéticos involucran modificaciones bioquímicas o
estructurales de los complejos entre el ADN y las proteínas que interaccionan para
empaquetar el genoma en los cromosomas. Las modificaciones epigenéticas repercuten en la
fisiología de la fibra de cromatina, ya que aunque no cambia la secuencia de nucleótidos, los
genes quedan en condiciones de expresarse o no, dependiendo de la accesibilidad de los
factores de expresión y de las enzimas que catalizan la síntesis de los ARN mensajeros para
la transcripción de la información (GENE, 2020).
Existen distintos mecanismos usados por la maquinaria genética para controlar la expresión o
represión de distintos genes donde dependiendo de estos se dará la activación o inactivación
de los mismos; entre los mecanismos epigenéticos más importantes se encuentran la
metilación del ADN que consiste en la unión covalente de un grupo metilo en la posición 5
de una citosina; la modificación post-traduccional de las histonas donde estas pueden sufrir
Universidad pedagógica y tecnológica de Colombia
Facultad de Ciencias Básicas – Escuela de Biología 
EPIGENETICA
- GENETICA I
RESUMEN - CONCEPTO:
modificaciones como acetilación, fosforilación, metilación y glucosilación; silenciamiento
génico mediado por ARN no codificantes que consiste en fragmentos de ARN cortos de 18 a
25 nucleótidos que impiden la expresión de un determinado gen; remodelado de cromatina
dependiente de adenosín trifosfato que consiste en complejos proteicos ATP-dependientes
que expondrán secuencias de ADN ocultas por la estructura de la cromatina; y como último
mecanismo tenemos a las proteínas del grupo Polycomb y Trithorax que controlan la
transcripción mediante la modificación de la estructura de la cromatina de una conformación
“cerrada” a otra “abierta” y viceversa (Cavagnari, (2012).
Campos de acción:
El campo de acción de esta rama de la genética nos ofrece un espectro muy amplio de las
implicaciones que esta conlleva. Cualquier estímulo externo que pueda ser detectado por el
cuerpo tiene el potencial de causar modificaciones epigenéticas. Todavía no está claro
exactamente qué exposiciones afectan a qué marcas epigenéticas, ni cuáles son los
mecanismos y los efectos posteriores, pero hay una serie de ejemplos bastante bien
caracterizados, desde productos químicos hasta factores de estilo de vida y experiencias
vividas:
El bisfenol A (BPA) es un aditivo en algunos plásticos que se ha relacionado con el cáncer y
otras enfermedades y ya se ha eliminado de los productos de consumo en algunos países. El
BPA parece ejercer sus efectos a través de una serie de mecanismos, incluida la modificación
epigenética (Singh & Li, 2012); Los efectos beneficiosos del ejercicio se conocen desde hace
generaciones, pero los mecanismos siguen siendo sorprendentemente confusos. Sin embargo,
hay una creciente evidencia de que los cambios en el patrón de marcas epigenéticas en el
músculo y el tejido graso están involucrados (Rönn et al., 2013); El abuso infantil y otras
formas de trauma temprano también parecen afectar los patrones de metilación del ADN, lo
que puede ayudar a explicar la mala salud que enfrentan muchas víctimas de dicho abuso
durante la edad adulta (Suderman et al., 2015).
Si bien ha habido algunos estudios iniciales fascinantes sobre la herencia de marcas
epigenéticas, pero la mayor parte de la evidencia más fuerte hasta ahora proviene de
investigaciones realizadas en ratones. Ha habido indicios de que algunos de estos hallazgos
también se aplican a la herencia humana. El mejor ejemplo es un gen llamado aguoti, que
está metilado en ratones marrones normales. Sin embargo, los ratones con un gen aguotí no
metilado son amarillos y obesos, a pesar de ser genéticamente idénticos a sus parientes
marrones flacos. Alterar la dieta de la madre embarazada puede modificar la proporción de
descendencia marrón a amarilla: el ácido fólico da como resultado más cachorros marrones,
mientras que el BPA da como resultado más cachorros amarillos (Manceau et al., 2011). Por
otro lado también la herencia del comportamiento adictivo ha ido avanzando, estudios en
ratas demostraron que la exposición al THC (el compuesto activo del cannabis) durante la
adolescencia puede preparar a los futuros descendientes para mostrar signos de
predisposición a la adicción a la heroína (Szutorisz et al., 2014). Incluso se logró comprobar
como en los humanos cuyos antepasados sobrevivieron a períodos de inanición en países de
Europa, sugieren que los efectos de la hambruna en la epigenética y la salud pueden pasar por
al menos tres generaciones. La privación de nutrientes en un antepasado reciente parece
preparar al cuerpo para la diabetes y los problemas cardiovasculares, una respuesta que puede
haber evolucionado para mitigar los efectos de futuras hambrunas en la misma área
geográfica (Bygren et al., 2014; Heijmans et al., 2008).
La posibilidad de que la experiencia conductual, en particular, la exposición al estrés, pueda
transmitirse a las generaciones posteriores a través de modificaciones epigenéticas
hereditarias nos revela aspectos que antes no considerábamos relevantes en la comprensión
de la epigenética (Nestler, 2016), puesto que hay hallazgos que proporcionan evidencia de un
epigenoma estable pero dinámico capaz de regular la plasticidad fenotípica a través de la
programación epigenética (McGowan et al., 2008). También se están desarrollando posibles
terapias electroconvulsivas basadas en la epigenética (Koch, 2021), incluso se han abordado
problemáticas sociales basados en los fundamentos que esta ciencia ofrece (Pickersgill, 2016;
Warin & Hammarström, 2018)
Sobre su implicación en la Evolución y miras hacia el futuro.
En la actualidad continúan los estudios sobre la epigenética y el impacto e influencia en la
evolución de las especies. A pesar de que se habla de herencia epigenética, en la cual se
describeque los caracteres epigenéticos adquiridos a través del tiempo de vida de los
organismos son heredables de un organismo a otro. Este tipo de transmisión de herencia se ha
asociado a la propuesta por Lamarck como herencia lamarckiana. Sin embargo el debate en el
ámbito evolutivo aún sigue vigente de si la epigenética y su herencia puede considerarse
como de gran impacto en el direccionamiento y curso de la evolución de las especies. Sin
embargo, estudios mas recientes por ejemplo en plantas demuestran la existencia de epialelos
y su relación directa como moduladores importantes en el proceso evolutivo de las plantas.
Por otra parte, el futuro de la epigenética y sus aplicaciones es bastante amplio y aún hay
mucho por explorar. Actualmente los estudios sobre este fenómeno están centrados sobre
todo hacia la medicina y el tratamiento de enfermedades como el cáncer o el alzheimer. Sin
embargo en otros ámbitos como las plantas y su impacto en la agricultura. Se trata entonces
de un prominente futuro hacia una nueva
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