Seminario 'La epigenética de andar por casa'

IX Ciclo de Seminarios del Departamento de Sistemas Físicos, Químicos y Naturales

Dr. Rafael Rodríguez Daga
Profesor Titular e investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo

12 horas

El ADN es la molécula que almacena la información genética que proporciona a los distintos organismos sus cualidades o caracteres fenotípicos. En los últimos años, se ha descubierto que sobreimpuesta a la secuencia primaria de ADN (A, C, T, G) existe una capa de información adicional. El DNA de células eucariotas no está desnudo, sino enrollado sobre unas estructuras globulares llamadas nucleosomas, y que están formados por proteínas tipo histonas. Hasta hace poco, se pensaba que las histonas desempeñaban un papel pasivo en el empaquetamiento y compactación del ADN durante la división celular. Esta visión se ha transformado enormemente en los últimos años debido al descubrimiento de una gran variedad de modificaciones post-traducionales en las histonas (más de 100). Estas modificaciones, o marcas químicas, consisten en la adición a las histonas de grupos metilo, acetilo, fosfato, etc. Además de estas marcas en las histonas, también se producen modificaciones químicas de los dinucleótidos CGs de la secuencia primaria de ADN. En conjunto, todas estas modificaciones químicas constituyen lo que hoy se conoce como el código epigenético, y regulan el grado en empaquetamiento de cromosomas enteros, de regiones cromosomicas o, de secuencias reguladoras específicas que actúan como interruptores moleculares de la expresión génica.

En organismos complejos como el nuestro, existen mas de 200 tipos celulares con morfología y funciones distintas. Cada tipo celular presenta un epigenoma distinto, esto es, empaqueta, o esconde unas regiones determinadas de su genoma, (libro de instrucciones) y expone otras. En 1996, se creó la Oveja Dolly mediante la introducción de un núcleo de una célula diferenciada y, por tanto, repleto de marcas epigenéticas, en un óvulo anucleado. Este experimento, junto con otros realizados en otros organismos modelo, pusieron de manifiesto que el ambiente celular del óvulo era suficiente para borrar toda la información epigenética del núcleo diferenciado implantado, y que la nueva célula era capaz de iniciar un proceso de división y diferenciación para dar lugar a un organismo completo. En 2002 el grupo de Shinia Yamanaka publicó un fascinante estudio, que le valió el premio Nobel en 2012, en el que introdujeron, en células diferenciadas, factores que borraban las marcas epigenéticas, o dicho de otro modo, desprogamaban la información epigenéticas de las células diferenciadas. En la actualidad existen multitud de protocolos de desprogramación y reprogramación celular que permitirán el desarrollo futuro de terapias celulares para el tratamiento de numerosas enfermedades humanas.