Epigenética se ocupa de los rasgos moleculares heredables cuya base no es la secuencia del ADN. El prefijo epi- (griego: επί) indica que las modificaciones "en" el ADN se consideran en su lugar.
Se hace una distinción entre los subcampos de metilaciones y modificaciones de histonas (histonas = proteínas envuelto por ADN, cuya unidad “octamer” está formada por dos copias de las proteínas H2A, H2B, H3 y H4).
La metilación central del ADN en humanos es la de la citosina de base nucleica en las llamadas islas CpG de ADN. En dichas islas, guanine bases van seguidos de las bases de citosina ("dinucleótido CpG"). El 75% de las islas CpG están metiladas.
El efecto de las metilaciones está mediado por la unión de metilo. proteínas. Estos provocan un cierre de la conformación del nucleosoma (nucleosoma = unidad de ADN y un octámero de histonas). En consecuencia, es mucho más difícil acceder a los sitios metilados mediante factores de transcripción (TPF; proteínas que se adhieren al ADN y actúan sobre la transcripción).
Dependiendo de la ubicación de las metilaciones, tienen un efecto inhibidor de la transcripción (transcripción = transcripción de ADN en ARN) o un efecto potenciador de la transcripción. La metilación es catalizada por varias metiltransferasas de ADN - desmetilación por desmetilasas.
Se considera que la metilación es la función evolutiva más antigua en el sentido de un silenciamiento permanente de gran parte de los transposones (elementos del ADN que pueden cambiar su locus (ubicación), por lo que la eliminación o nueva adición de estos elementos puede Lead a eventos de mutación de naturaleza potencialmente patológica).
Si estas metilaciones se encuentran en regiones promotoras (sección sobre el ADN que regula la expresión de un gen), la acumulación de TPF específicas se reduce significativamente. Por tanto, no es posible la transcripción del segmento de ADN.
Metilaciones en secuencias potenciadoras (no transcritas gen secuencias) previenen la unión de TPF potenciadores de la transcripción. Las metilaciones en secuencias no reguladoras reducen la tasa de transcripción debido a la baja afinidad de unión de la ADN polimerasa al ADN.
Solo las metilaciones en las secuencias silenciadoras (secuencias de ADN cercanas a los genes a los que se pueden unir los llamados represores (bloquean la unión de la ARN polimerasa al promotor)) del ADN pueden contribuir al aumento de la actividad transcripcional, porque impiden la unión de la transcripción. factores inhibidores.
Las modificaciones de histonas se caracterizan por la adición de una variedad de grupos químicos a las cadenas laterales del aminoácidos de proteínas histonas. Los más comunes son las acetilaciones y metilaciones. La acetilación afecta solo al aminoácido lisina y da como resultado la neutralización de la lisina cargada positivamente. los interacciones con la disminución del ADN cargado negativamente, lo que conduce a un aflojamiento, es decir, una disminución de la compactación, del complejo histona-ADN. El resultado es una mayor accesibilidad a los factores de transcripción.
Las metilaciones de histonas también afectan el grado de compactación de la conformación del nucleosoma. Aquí, sin embargo, depende de aminoácidos o proteínas histonas ya sea que se produzca apertura o compactación.
Otra característica especial es la presencia de un código de histona. La "sucesión" de diferentes modificaciones de histonas conduce en última instancia al reclutamiento de los llamados cromatina Factores de modelado: según el tipo, estas proteínas aumentan o disminuyen el grado de condensación de la confirmación del nucleosoma.
Terapia (perspectiva): Dado que el patrón de metilación óptimo de las células y los tipos de células es en gran parte desconocido y, por lo tanto, solo se pueden hacer declaraciones menores sobre la proporción de proteínas más ideal de la célula, pero también el código de histonas solo se determina de manera fragmentaria, actualmente se están realizando modificaciones terapéuticas. Inútil.
Sin embargo, en el futuro, la regulación positiva y negativa de los genes puede ser útil en el tratamiento de enfermedades como tumores, trastornos mentales y enfermedades autoinmunes, así como en la anti-envejecimiento sector.
