Epigenética
Mecanismos epigenéticos
El campo de la epigenética se ha convertido en un área de interés fundamental para los científicos que investigan el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y las adicciones. Los mecanismos epigenéticos consisten en activar o reprimir temporalmente la expresión génica. Curiosamente, estos cambios pueden transmitirse de generación en generación, aunque no alteren de forma permanente 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.
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Metilación del ADN
La metilación del ADN es el mecanismo más conocido de la epigenética. Normalmente interviene una enzima metiltransferasa que facilita 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 se realiza a menudo para ayudar a comprender la expresión génica. Entre los ejemplos de este tipo de análisis se incluyen la cuantificación de la metilación mediante digestión del ADN con posterior análisis mediante HPLC o espectrometría de masas, o bien mediante conversión con bisulfato de sodio seguida de secuenciación y análisis por PCR.
Modificación
de las histonas
La modificación de las histonas es otro mecanismo epigenético clásico. Implica diversas 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, forman los nucleosomas. Los haces de nucleosomas crean la cromatina que conforma los cromosomas. En general, las modificaciones de las histonas tienen lugar en las colas N-terminales de las histonas, que contienen altas proporciones de los aminoácidos lisina o arginina. Una forma de estudiar esta regulación epigenética es mediante el uso de ensayos de inmunoprecipitación de cromatina (ChIP).
Regulación
del ARN
Se sabe menos sobre la regulación del ARN que sobre los demás 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, concretamente, el ARN no codificante —como el ARN no codificante largo y el microARN— regulan la expresión génica. Además, se pueden utilizar ensayos de aislamiento de cromatina mediante purificación de ARN (ChIRP) o de inmunoprecipitación de ARN (RIP) para comprender la relación entre la cromatina y el ARN, así como el papel que desempeña el ARN en la epigenética.
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