5. Epigenética e impronta genómica (28-33) Flashcards
Qué es la epigenética? (3)
Estudio de los cambios heredables en el ADN e histonas que no implican alternaciones en la secuencia de nucleótidos y modifican la estructura y condensación de la cromatina, por lo que afectan la expresión génica y el fenotipo.
- Los genes son los mismos, pero son el interruptor de saber que genes usas o no.
Cambios después de la concepción y la interacción del medio ambiente son consecuencia de esta.
Qué es epigenoma?
Es el estado epigenético de una célula.
El genoma de una célula se modifica en diferentes instantes temporales, produciendo muchos epigenomas. Específico de cada célula y es heredable.
Es el conjunto de elementos que regulan la expresión de los genes sin alterar la secuencia de ADN.
¿Cuál es una de las razones por las cuales las células no expresan los mismos genes?
La existencia de factores de transcripción específicos.
2 tipos de modificaciones epigenéticas:
- Metilación de ADN.
- Acetilación de histonas.
Describe la metilación de ADN:
Implica la adición de un grupo metilo (-CH3) a la citosina, esto gracias a las enzimas metiltransferasa.
Es una modificación reversible.
No modificas en genoma, solo una base nitrogenada.
Dónde ocurre la metilación del ADN?
Ocurre en regiones ricas en guanina y citocina llamadas “dinucleótidos CpG” (Aka islas CpG).
- 70% en forma dispersa
- 30% en CpG islands o islotes CpG.
- El metilo solo se une a la citosina y no a la guanina.
Qué quiere decir metilación?
Silenciamiento.
Dónde se encuentran las islas CpG?
Están en el promotor o cerca de este.
Qué significa que una isla CpG esta metilada y desmetilada?
Metilada: Silenciamiento de genes.
Desmetilada: Favorece a la transcripción del gen.
Por qué las regiones metiladas silencian los genes?
Porque el grupo metilo interrumpe la unión al sistema de transcripción, entonces esta apagado el gen.
- Por eso tiene sentido que estén antes o en el promotor, donde empieza la transcripción.
Describe la acetilación de histonas:
Son modificaciones covalentes de las histonas.
Qué es el código de histonas?
Conjunto de modificaciones de las histonas.
Qué son las regiones amino-terminales? (3)
Extremo de una proteína o polipéptido que finaliza con un aminoácido que posee un grupo amino libre.
Son como “colas”.
Son alrededor de 50 residuos (colitas) de las histonas.
Regiones amino-terminales de las histonas:
Son el blanco de un código de histonas que otorga al genoma una gran flexibilidad y capacidad de respuesta frente a diversas variables.
Qué regula el programa de modificación aminoácidica?
Regula: Transcripción, replicación, reparación del ADN, y la organización cromosómica.
Formas de modificar histonas: (4)
Metilación, ubiquitinación, acetilación y fosforilación.
En qué aminoácidos se lleva a cabo la acetilación de las histonas?
En la lisina.
Qué pasa si se reducen las cargas positivas de las histonas?
Se va a reducir la atracción ADN-Histona, entonces se va a habilitar la transcripción.
- Por lo que entiendo este es un ejemplo de acetilación de histonas.
Qué pasa en la metilación de histonas?
Se agrega de 1 a 3 grupos metilo, no cambia las cargas, solo la hace más laxa (favorece a la transcripción), o más apretada (silenciador).
En qué aminoácidos se lleva a cabo la metilación?
Lisina y arginina.
Deferencia entre metilación y acetilación:
En general, se puede afirmar que la metilación se relaciona, la mayoría de las veces, con la represión de la expresión del gen, mientras que la acetilación se relaciona con el desempaquetamiento y transcripción, es decir, la expresión del gen.
Histonas acetiladas:
CpG desmetiladas (se reconoce el promotor), la cromatina esta abierta, más afinidad por el ADN.
Histonas desacetiladas:
CpG metilados, la cromatina va a estar compactada, ósea que va a estar enrollada la histona.
Es cierto que el ARN también cuanta como mecanismo epigenético?
Si, pero solo regulan la expresión génica.
- RNA pequeños no codificantes (20-30nt).
- RNA largo no codificante (200 nt).
Qué hace el micro ARN?
Se pueden unir a los ARN mensajeros (ARNm) para impedirles que elaboren proteínas.
- Se unen o bloquean el RNA mensajero.
Transmisión de las modificaciones epigenéticas:
Expresión de los mismos genes.
Homogeneidad del tejido.
No sigue las reglas de la genética Mendeliana, ósea que es reversible.
Cambio heredables en el ADN e histonas que no implican alteraciones en la secuencia de nucleótidos.
2 tipos de promotores:
- TATA: sitio de inicio de transcripción.
- CAT, GC: frecuencia con la que la polimerasa transcribe el gen.
Secuencias regulatorias:
Potenciadores y silenciadores.
Modificaciones epigenéticas: (3)
Histonas, ADN y ARN.
Modificaciones al ARNm: (3)
CAP 5’. PoliA, y remoción de intrones.
Ejemplos de un efector y de 3 de reguladores:
Efectores: hormonas.
Reguladores: receptores, proteínas de unión a enhancers y promotores.
Alteraciones epigenéticas:
Los genes son genéticamente iguales, pero epigenéticamente diferentes.
Estas alteraciones alteran los fenotipos son alterar el genotipo.
Ejemplos:
Dieta parental, ambiente intrauterino, alimentación materna durante el embarazo, alimentación postnatal, hábitos/ vicios, medio ambiente, ejercicio.
Qué quiere decir “compensación de la dosis” en la inactivación del cromosoma X?
Diferencia entre la dosis génica para todos los genes ligados a X.
Qué cromosoma tiene más genes: X o Y?
El X tiene 1o veces más genes que el Y.
Por esto se hace la compensación para tener el mismo material genético.
Qué hizo Murray Barr en 1949?
Descubrió los cuerpos de Barr.
Qué dijo Susumo Ohno en 1959?
Dijo que el corpúsculo de Barr es el cromosoma X densamente empaquetado.
Qué dijo Mary Lyon en 1961?
Dijo que el corpúsculo de Barr es el cromosoma X inactivado (compensación de la dosis); la inactivación es al azar.
Qué es la “lionización”?
Es la inactivación del cromosoma X al azar.
Cuantos cromosomas X tiene inactivo un varón diploide normal? (XY, 44)
No tiene ningún cromosoma X inactivo.
Qué histona da las modificaciones que dan la condensación del corpúsculo de Barr?
Histona macrotiza.
Qué modifica la región del promotor de muchos genes del X inactivo?
La metilación de CpG.
Qué es la impronta genómica?
Es la expresión diferente de algunos genes en función del sexo del progenitor de que han sido heredados.
Es la forma reversible de inactivación génica (no es una mutación).
Solo se expresa la copia materna o paterna del gen.
Puede borrarse.
Cuando ocurre la impronta genómica?
Ocurre durante la gametogénesis, antes de la fecundación, y marca ciertos genes como procedentes de la madre o del padre.
Para qué es importante el genoma heredado de la mamá?
Es más importante para el desarrollo fetal.
Para qué es más importante el genoma heredado del papá?
Es más importante para el desarrollo de los tejidos extraembrionarios.
Mecanismos epigenéticos implicados en la impronta: (2)
Modificación covalente del DNA a través de la metilación de la citosina para la formación de 5-metilcitosina.
Modificación o sustitución de tipos específicos de histonas en la cromatina.
En qué consiste el síndrome de padre willy?
Microdeleción en el locus 15 q 11-13.
Cromosoma 15 de origen paterno. Genes SNRF/ SNRPN.
En qué consiste el síndrome de angelman?
Microdeleción en el locus 15 q 11-13.
Cromosoma 15 de origen materno. Gen UBE3A.
Mecanismo epigenético de regulación sobre el ADN que promueve la transcripción:
Desmetilación
¿Cuál mecanismo está implicado en los síndromes de Angelman y Prader Willi?
Impronta.
La impronta es un mecanismo epigenético encargado de asegurar la compensación de la dosis del cromosoma X: Verdadero o falso?
Falso!
Ese es el de la inactivación del cromosoma X.
El cromosoma X se inactiva al azar en todos los varones: Verdadero o falso?
Falso!
- Una célula que ya tiene inactivado el cromosoma X paterno, va a crear células con el cromosoma X inactivo.
