Epigenética para principiantes. Cómo la epigenética puede revolucionar nuestra comprensión de la estructura y el comportamiento de la vida biológica en la Tierra

Por Antonio Martínez

Está a un paso de abrir sus ojos y su mente al mundo de la epigenética de una manera que le ayudará a apreciar la complejidad de la célula humana, los genes y otros componentes y cómo ese conocimiento se está aplicando para transformar vidas. En el invierno del hambre holandés de 1944-1945, se observó que los individuos que estuvieron expuestos a la hambruna justo antes de nacer tenían, unos 60 años después, mayores índices de enfermedades coronarias y obesidad en comparación con los que no estuvieron expuestos a la hambruna. Eso debe ser el resultado de una alteración en su codificación genética, ¿verdad? NO. Al parecer, se descubrió que tenían menos metilación del ADN (adición de grupos metilo a la molécula de ADN para cambiar un segmento sin afectar a la secuencia del ADN) del gen del factor de crecimiento similar a la insulina 2 impreso en comparación con sus hermanos que no habían estado expuestos, lo que demuestra el papel de un poderoso factor que no requiere el cambio de la secuencia genética en los organismos en el desarrollo y la evolución. Ese factor es la epigenética, y ha sido señalado por los expertos como un factor muy importante en la evolución, aunque tan subestimado en la biología moderna. Pero, ¿cómo se organiza y controla este proceso en el cuerpo humano? ¿Cómo se utiliza para mejorar la salud humana? ¿Cuáles son algunas de las formas innovadoras en las que nos beneficiamos de él, tal vez aprovechando su poder para mejorar las enfermedades y afecciones crónicas? ¿Existen riesgos en la terapia epigenética? ¿Cómo funciona la epigenética en el nivel más básico? Si tiene estas preguntas ahora, o las ha tenido antes de aterrizar aquí, entonces está en el lugar correcto. Este libro responde a estas y otras muchas preguntas para ofrecerle una visión de un mecanismo que ha adquirido una importancia fundamental en la investigación genética actual de la forma más directa, sencilla y completa. El objetivo es ver cómo se puede alterar con éxito la expresión de los genes sin tocar la secuencia del ADN, y lo que eso significa para la expresión resultante de los rasgos; y cómo se puede aprovechar este fenómeno para entender la vida, y mejorarla. Esto es un poco de lo que encontrará en este conciso libro: - Qué es la epigenética y cómo funciona - Por qué es importante la epigenética y cómo se relaciona con nuestras experiencias - Los fundamentos de las células del cuerpo, incluyendo qué son realmente las células y cómo se dividen - Los entresijos del ADN, los genes y los cromosomas - Cómo se conceptualiza la epigenética en la actualidad - Las pruebas existentes de los cambios epigenéticos; dentro de la epigenética indirecta, a través de la epigenética indirecta y la herencia epigenética transgeneracional - Los mecanismos de la epigenética y los conocimientos metodológicos - Cómo se utiliza la terapia epigenética para tratar el mesotelioma - Los tipos de terapias epigenéticas disponibles en la actualidad - Los riesgos, los beneficios y la investigación sobre la terapia epigenética - Cómo afecta el control epigenético a la regulación transcripcional en la pluripotencia y la diferenciación temprana, la metilación y desmetilación del ADN, la remodelación del nucleosoma y el bucle de cromatina - El impacto de los cambios epigenéticos en la diabetes y el riesgo cardiovascular ...¡Y mucho más! Incluso si usted es completamente nuevo en la genética o en la epigenética en particular, este libro le será útil y valioso aunque todo suene a ciencia compleja/avanzada porque el libro adopta un enfoque amigable para los principiantes sobre el tema. ¡Desplácese hacia arriba y haga clic en Comprar ahora con 1 clic o Comprar ahora para comenzar!

• Idioma: Español
• Editorial: Youcanprint
• Fecha de lanzamiento: 5 ago 2022
• ISBN: 9791221412895

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Contenu

PRESENTACIONES

CAPÍTULO 1

QUÉ ES LA EPIGENÉTICA

Cómo funciona la epigenética

Por qué es importante la epigenética

Errores epigenéticos

La epigenética y nuestras experiencias

CAPÍTULO 2

QUÉ ES UNA CÉLULA

Cómo se dividen las células

Qué es el ADN

¿Qué es un gen?

Qué es un cromosoma

¿Cuántos cromosomas tienen las personas?

Qué es el ADN no codificante

CAPÍTULO 3

HERENCIA EPIGENÉTICA: CONCEPTOS, MECANISMOS Y PERSPECTIVAS

Antecedentes históricos: Llenar el vacío

Epigenética y herencia: Algunas definiciones

Nueva conceptualización

Pruebas de los cambios epigenéticos

Pruebas de la epigenética indirecta interior

Pruebas de la epigenética indirecta y la herencia epigenética transgeneracional

CAPÍTULO 4

MECANISMOS EPIGENÉTICOS

Metilación y desmetilación

Cuestiones metodológicas: La contribución materna frente a la paterna

Ideas metodológicas y sutilezas técnicas

CAPÍTULO 5

TERAPIA EPIGENÉTICA

Cómo trata la terapia epigenética el mesotelioma

Tipos de terapias epigenéticas

Ensayos clínicos para probar la terapia epigenética en el mesotelioma

Riesgos y beneficios de la terapia epigenética

Riesgos de la terapia epigenética

Enfermedades del desarrollo causadas por la disfunción epigenética

Metilación epigenética de asociación genómica en el envejecimiento y la longevidad

CAPÍTULO 6

CONTROL EPIGENÉTICO

Control epigenético de la regulación transcripcional en la pluripotencia y la diferenciación temprana

Metilación y desmetilación del ADN

Remodelación del nucleosoma

Bucle de cromatina

CAPÍTULO 7

CAMBIOS EPIGENÉTICOS EN LA DIABETES Y EL RIESGO CARDIOVASCULAR

Mecanismos epigenéticos de regulación de los genes

Epigenética y vasculatura diabética: de los sitios a los citos

Hiperglucemia y disfunción endotelial persistente

Las proteínas lectoras epigenéticas como determinantes del estado de las células endoteliales

Las señales sensoriales implican mecanismos epigenéticos

La diabetes modula epigenéticamente la plasticidad fenotípica de las células musculares lisas vasculares

Memoria epigenética de los macrófagos

Aprovechamiento de los conocimientos epigenéticos para dirigir los reguladores de los genes

Perspectivas actuales y direcciones futuras

Epigenética

para principiantes

Cómo la epigenética puede revolucionar nuestra comprensión de la estructura y el comportamiento de la vida biológica en la Tierra

Antonio Martínez

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Presentaciones

En su sentido moderno, la epigenética es el término utilizado para describir la herencia por mecanismos distintos a la secuencia de ADN de los genes. Puede aplicarse a las características que pasan de una célula a sus células hijas en una división celular y a las características de todo el organismo.

Funciona a través de etiquetas químicas adheridas a los cromosomas que esencialmente activan o desactivan los genes.

Los científicos que investigan el microscópico gusano redondo Caenorhabditis elegans descubrieron recientemente una serie de mutaciones que aumentaban hasta un 30% la vida normal de 2-3 semanas de los gusanos. Fue fascinante, entre otras cosas porque los hallazgos en especies como los gusanos redondos también nos ayudarán a apreciar mecanismos como el envejecimiento de los humanos. Pero ahí no acaba la cosa, porque los investigadores descubrieron que la descendencia de los gusanos redondos longevos podía seguir sobreviviendo más tiempo que la media, a pesar de que acababan de recibir la forma no modificada de los genes de sus ancestros. Al principio no parece tener sentido; evidentemente, características como el color del pelo, la estatura e incluso el tiempo de supervivencia de nosotros o de un diminuto gusano están presentes en el conjunto de genes del ADN que heredamos de nuestros antepasados. ¿Y cómo superar el enigma de cómo los gusanos redondos adquirieron un rasgo de larga vida, sin heredar el

código de ADN que lo provocó inicialmente? La solución es la epigenética.

No todo está en el ADN En pocas palabras, la epigenética es un estudio de las características o fenotipos que no implican cambios en la secuencia del ADN; y los gusanos redondos de larga vida son sólo uno de los muchos ejemplos. Algunos, como podemos ver a continuación, incluyen cómo la reina y las obreras de la miel pueden tener un aspecto tan diferente a pesar de ser genéticamente similares, cómo la malnutrición en las sociedades humanas puede influir en el bienestar y la supervivencia de la siguiente generación, por qué todos los gatos de carey son hembras, y cómo todos crecemos a partir de una sola célula (un óvulo fecundado) para terminar con cuerpos que comprenden varias formas diferentes de abejas especializadas.

Una forma de ver la epigenética es la siguiente: mientras que la biología convencional explica cómo se transfieren las mutaciones del ADN en nuestros genomas de una generación a otra, la epigenética define cómo se transfieren los genomas.

Piense en la epigenética como en los metadatos, el conocimiento que identifica y ordena los detalles subyacentes para permitir una comparación de códigos. Por ejemplo, si se compra un reproductor de MP3, éste contendrá un montón de detalles, como archivos MP3. Piense en ellos como algo análogo a los genes. Pero seguro que también tendrá listas de reproducción, o podrá reproducir canciones por artista o género. Este contenido,

la lista de reproducción, el artista, el género, etc., son metadatos.

Esto decide qué canciones se reproducen y en qué secuencia, y eso es lo que es la epigenética con la genética. Se trata de una serie de mecanismos que tienen por objeto encender o

expresar los genes, como afirman los biólogos moleculares.

Y la epigenética trata de cómo se procesan y utilizan los genes, más que de la estructura del ADN de los propios genes, así que

¿cómo funciona? En las últimas décadas, varios estudiosos han investigado la epigenética y, de hecho, es un campo de intensa intensidad científica. Nos damos cuenta de que parte del funcionamiento de la epigenética consiste en aplicar y extraer pequeñas etiquetas químicas al ADN. Se puede pensar en estos logotipos como notas post-it que muestran diferentes genes con detalles sobre si pueden ser activados o desactivados. Además, el marcador químico en cuestión se llama grupo metilo y se utiliza para alterar una de las cuatro bases o símbolos atómicos, A, C, T y G, que componen el código genético de nuestro ADN. La letra que se etiqueta es la C o citosina, y cuando se modifica o metila, se etiqueta como 5-metilcitosina. Los grupos metilo se introducen en el ADN mediante unas enzimas llamadas ADN

metiltransferasa (DNMT).

Los efectos epigenéticos pueden producirse a veces en los nietos De forma más sorprendente, algunos datos parecen sugerir que los nietos de las mujeres que estuvieron embarazadas durante el Invierno del Hambre experimentan algunos de estos efectos.

Esto indica claramente un proceso epigenético de lo que ya hemos mencionado. Se empieza a trabajar con familias holandesas del Invierno del Hambre, y un nuevo análisis que analiza el gen IGF2 ha mostrado tasas más bajas del marcador de metilo en el ADN de este gen en los individuos sometidos a desnutrición antes del nacimiento. Aunque el IGF2 no se correlacione por sí mismo con un mayor riesgo de mala salud en esas personas, demuestra que los efectos epigenéticos (es decir, la reducción de la cantidad de etiquetas de metilo en diferentes genes) generados antes del nacimiento pueden continuar durante varias décadas. Las investigaciones en el ganado también han demostrado que la dieta de la madre puede tener un impacto en su descendencia. Por ejemplo, alimentar a las ovejas con una dieta sin los tipos de alimentos necesarios para producir grupos metilo contribuye a que las crías tengan patrones de metilación del ADN alterados y con tasas de ciertos problemas de salud más altas de lo normal.

Epigenética e impronta, por qué los genes de papá y mamá no siempre son equivalentes Todos tenemos 23 pares de cromosomas en nuestras células. De cada par, uno procede de una madre y otro de un padre. Por tanto, heredamos una copia de cada gen de cada progenitor, y normalmente se cree que la función del gen no depende de qué progenitor se originó. Sin embargo, los genes impresos presentan condiciones especiales.

En estos genes, sólo interviene la copia materna o paterna del

gen, mientras que la otra versión permanece en silencio. Hay al menos 80 genes impresos en humanos y ratones, muchos de los cuales intervienen en el desarrollo del embrión o la placenta.

¿Cómo se desactiva una copia de un gen cuando la otra copia se activa en la misma célula? La solución es la epigenética.

Posiblemente, el gen impreso más investigado es el gen IGF2

(véase más arriba). Una parte del IGF2 actúa como un giro. A menos que el ADN esté metilado, la proteína IGF2 puede expresarse aquí. La transición sólo está metilada en la variante del gen de papá, y sólo se libera esta variante, mientras que la copia materna está tranquila. Se cree que la transición se establece en los gametos (óvulos y espermatozoides) de forma que, desde el principio, los genes obtenidos en los genes de mamá y papá están marcados individualmente con etiquetas epigenéticas y, por tanto, no son iguales.

Impronta y enfermedades psiquiátricas Los síndromes de Angelmann y Prader-Willi son dos enfermedades neurológicas distintas con signos específicos, todos ellos atribuidos a la falta de una parte del cromosoma 15. Los niños que heredan