Epigenética

La epigénesis o epigenética puede hacer alusión de modo general a la influencia epigenética o, de modo particular, referirse a las marcas epigenéticas del genoma. La “influencia epigenética” apunta a los factores involucrados en la regulación de la expresión génica de células (y tejidos) en cada etapa específica del desarrollo. Dentro de este amplio campo de influencia están implicadas la metilación del ADN, la modificación química de las histonas, las variantes de las histonas y el posicionamiento de nucleosomas, así como los ARN no codificantes y la maquinaria envuelta en los procesos de transcripción. La epigenética puede también restringir su enfoque a las “marcas epigenéticas”, esto es, al estudio de las modificaciones químicas en el ADN y sus proteínas asociadas que, sin afectar a la secuencia de nucleótidos del genoma, regulan la expresión génica silenciando o activando determinados genes. Estas marcas pueden tener origen celular o ambiental, y son las responsables de la configuración bioquímica del ADN y bioquímica y espacial de las fibras de cromatina, configuración dinámica y diferencial a lo largo del desarrollo de un organismo responsable de las variaciones en los rasgos fenotípicos a nivel celular y fisiológico.

La presente voz introduce los contenidos básicos de la genética con el propósito de comprender la dimensión epigenética del desarrollo en organismos eucariotas. La genética es una rama de las ciencias biológicas que estudia la transmisión de los caracteres hereditarios de una generación a otra. Se centra principalmente en el estudio de los genes y de la variación genética. Se trata de una de las áreas fundamentales de la biología moderna, abarcando en su interior un gran número de disciplinas propias e interdisciplinares que se relacionan directamente con la bioquímica y la biología celular. Los procesos genéticos (y de forma general, los procesos biológicos) están inmersos hasta tal punto con el ambiente y las experiencias del propio individuo que no se puede comprender el desarrollo biológico y el comportamiento sin tener presente la influencia del ambiente. Esta paridad dimensional ha sido referida como Nature versus Nurture, y es en esta imbricación donde juega un papel esencial la dimensión epigenética.

A continuación se expondrá brevemente la irrupción histórica del paradigma epigenético. Después, procederemos a una descripción básica de la estructura y de la función del material genético que posibilite entender los principales mecanismos de regulación de la expresión génica. Esto permitirá obtener una visión general del significado de la dimensión epigenética del desarrollo.

Apéndice   ↑

Figura 1

Estructura y composición del ARN y ADN. (Ácido ribonucleico. (2016, 16 de octubre). Wikipedia, La enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81cido_ribonucleico&oldid=94354988.)

Figura 2

Esquema de la replicación del ADN: estructura del ADN (y su carácter seminconservativo), nucleosomas, de fibra cromatínica, cromátidas hermanas y cromosomas. (Güell, F., (2013) "El estatuto biológico y ontológico del embrión humano: el paradigma epigenético del siglo XXI desde la teoría de la esencia de Xavier Zubiri", Berna: Peter Lang, p. 233, fig. 3.1)

Figura 3

Expresión génica. (Güell, F., (2013) "El estatuto biológico y ontológico del embrión humano: el paradigma epigenético del siglo XXI desde la teoría de la esencia de Xavier Zubiri", Berna: Peter Lang, p. 313, fig. 4.1)

Figura 4

Citosina Metilada del ADN (Güell, F., (2013) "El estatuto biológico y ontológico del embrión humano: el paradigma epigenético del siglo XXI desde la teoría de la esencia de Xavier Zubiri", Berna: Peter Lang, p. 261, fig. 3,7.)

Figura 5

Regulación de la transcripción génica por la metilación de las citosinas (Güell, F., (2013) "El estatuto biológico y ontológico del embrión humano: el paradigma epigenético del siglo XXI desde la teoría de la esencia de Xavier Zubiri", Berna: Peter Lang, p. 264, fig. 3,8.)

Figura 6

Regulación epigenética a nivel de histonas y de citosinas (Güell, F., (2013) "El estatuto biológico y ontológico del embrión humano: el paradigma epigenético del iglo XXI desde la teoría de la esencia de Xavier Zubiri", Berna: Peter Lang, p. 317, fig. 4,2.)

Figura 7

Modo de acción de metilasas de mantenimiento (Güell, F., (2013) "El estatuto biológico y ontológico del embrión humano: el paradigma epigenético del siglo XXI desde la teoría de la esencia de Xavier Zubiri", Berna: Peter Lang, p. 270, fig. 3.9)