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Nueva vuelta de tuerca a la epigenética

EFEFUTURO.- Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) y de la Universidad de Barcelona han descubierto que el papel de la epigenética en la regulación de la expresión génica es diferente en genes que se expresan específicamente durante el desarrollo embrionario, lo que cuestiona algunas de las reglas actuales de la epigenética.

Blastocito de cinco días de un embrión humano clonado,c EFE/RBM Online

La epigenética es “la rama de la biología que estudia las interacciones causales entre los genes y sus productos que dan lugar al fenotipo”, según la definió Conrad Waddington, que acuñó el término en 1942, es decir, es la ciencia que estudia los factores que, sin ser los mismos genes, influyen en la genética.

La investigación es portada en la revista “Nature Genetics” en su número de octubre, en la que aparece destacada con una ilustración inspirada en los resultados de los investigadores catalanes y en el cuadro de Salvador Dalí “Paisaje con mariposas. El gran masturbador y paisaje surrealista con ADN”.

El estudio ha sido codirigido por el investigador del Centro de Regulación Genómica y profesor de la UPF Roderic Guigó y por Montserrat Corominas, del departamento de Genética de la Universidad de Barcelona y del Instituto de Biomedicina de la UB.

Según los investigadores, las células de un organismo pluricelular contienen idéntico material genético (el genoma), pero se organizan en estructuras con funciones muy diversas.

Las diferencias entre los diferentes tipos celulares se deben a la expresión diferencial de sus genes, consecuencia de la interacción de varios componentes, como los factores de transcripción, la maquinaria de transcripción y un conjunto de modificaciones que ocurren en la cromatina (ADN y proteínas asociadas), las llamadas modificaciones epigenéticas.

El trabajo del CRG y la UB ha puesto de manifiesto que las marcas en la cromatina parecen ser poco relevantes en la regulación de genes que se expresan de manera puntual durante el desarrollo.

Según los autores de la investigación, los resultados del estudio contrastan con la visión generalmente aceptada sobre el papel clave de estas marcas en la regulación de la expresión de los genes.

Una enciclopedia completa del genoma


El proyecto se ha llevado a cabo con los datos sobre expresión de los genes fruto del proyecto modENCODE, que tiene por objeto proporcionar a la comunidad científica una enciclopedia completa de elementos funcionales del genoma de los organismos modelo.

En este caso, los investigadores han utilizado los datos de expresión de los genomas del gusano ‘C. elegans’ y la mosca del vinagre ‘D. melanogaster’.

“Inicialmente no buscábamos estudiar la relación entre las marcas de la cromatina y la expresión de los genes durante el desarrollo, sino analizar la función de estas marcas en el procesamiento del ARN”, ha explicado Montserrat Corominas.
“Observamos, sin embargo, que había algunos genes con altos niveles de expresión que no tenían las marcas de cromatina que se consideran necesarias para mantener estos niveles elevados de expresión”, ha añadido la investigadora.

Según Corominas, han descubierto que “los genes regulados durante el desarrollo se expresan sin la marcas de cromatina que uno esperaría”.

Un proceso muy estudiado


El desarrollo embrionario es un proceso muy estudiado en el que la regulación en la expresión de los genes es crucial porque hay muchos genes expresándose simultáneamente y de forma puntual.

El trabajo de los dos grupos de investigación de Barcelona ofrece nueva información para comprender este proceso, en concreto se centra en un conjunto de genes que actúan durante el desarrollo y son específicos de algunos tejidos.
“Hoy ya contamos con modelos informáticos que ayudan a prever cuáles serán los patrones en la expresión de los genes según las modificaciones en la cromatina. Nuestro trabajo añade una nueva visión que hasta ahora no se contemplaba y contribuye a que podamos contar con modelos predictivos aún más fiables”, ha añadido Guigó.

“Nuestros resultados se basan en la expresión de los genes en dos organismos modelo, pero ahora se debería comprobar si lo que hemos observado en estos dos organismos también sucede en humanos, lo que sería muy útil para estudiar y tratar algunas enfermedades relacionadas con la genética”, ha concluido Guigó. EFEfuturo
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