Epigenetica Flashcards
Que es la epigenetica?
es el estudio de cambios heredables en la expresion genica, independientes de cambios en la secuencia primaria del adn. son dinamicos y locales porque se regula la accesibilidad y compactacion de la cromatina
como se relaciona la cantdad de proteinas con la regulacion epigenetica?
un gen que codifica para menos proteinas, tiene menos capas epigeneticas, o sea una menor regulacion epigenetica. genes que codifican para mas proteinas tienen mas regulacion por modificaciones postraduccionales
que es el epigenoma? como varia?
el epigenoma es el conjunto de secuencias genomicas rimarias con las modificaciones en un momento y tejido determinado. tiene plasticidad porque las condiciones lo van cambiando.
varia segun e tipo de tejido, el momento, las condiciones del entorno, la edad, etc
que son los factores epigeneticos? cuales son sus caracteristicas?
los factores eigeneticos son aquellos que modifican los patrones de expresion de genes y herencia, y no son determinados por una secuencia del genoma. Son: quimicamente estables, modifican el fenotipo y no el genotipo, son heredables, son potencialmente reversibles y se pueden inducir por factores ambientales
por que se producen enfermedades epigeneticas?
por la desregulacion en la estructura de la cromatina, que puede ser por consecuencia de condiciones ambientales, o por mutaciones en genes que codifican reguladores de la cromatina.
cuales son los roles fundamentales de la epigenetica?
-impronta genetica
-inactivacion del cromosoma x: en mujeres un cromosoma x debe estar desactivado, en aprox 50% de celulas está desactivado el materno y en otro 50% el paterno
info sobre la acetilacion de histonas como mecanismo epigenetico
la acetilacion de histonas en residuos de arginina o lisina es una modificacion covalente que reduce la carga positiva de las histonas y genera una descondensacion de la cromatina. la estructura mas laxa permite la reclutacion de un promotor de la polimerasa y factores de transcripcion. la enzima encargada de la acetilacion es la histona acetiltransferasa, mientras que las desacetilasas compactan la cromatina
que es el codigo de histonas?
son los patrones de modificacion de histonas, ccaracteristicos de cada tipo celular, que adjudican identidad a las celulas. cada histona y cada cola puede sufrir distintas modificaciones
que son los readers epigeneticos?
son proteinas lectoras que reconocen sitios de acoplamiento, que son sitios donde hay modificaciones como metilaciones y acetilacion. los readers con bromodominios reconocen lys acetiladas, y los que tienen dominios PHD se unen a lys metiladas
como es la relacion entre la metilacion y el efecto transcripcional?
es mas complejo que con las acetilaciones. depende del residuo modificado y el grado de metilacion.
La activacion de genes esta relacionada con la trimetilacion de H3K4me3, H3K6me3 y H3K79me3, y la monometilacion de H4K20me y H2BK5me
El silenciamiento de genes esta relacionado con la metilacion de H3KPme, H3KPme2 y H3K27me3
que son las proteinas writers y erasers?
las writers son aquellas que ncorporan marcas epigeneticas, mientras que las erasers las eliminan. las readers leen estas marcas
cual es la funcion de los complejos modificadores de la cromatina?
los complejos modificadores moldean la cromatina porque reubican nucleosomas a lo largo del adn, al desalojar, facilitar la deposicion o intercambiar histonas
permiten el acceso de la maquinaria de transcripcion a ciertos sectores
que tienen en comun todos los complejos remodeladores de la cromatina?
todos tienen una atpasa enzimatica, una subunidad que les permite usar la energia liberada de la hidrolisis de atp para reposicionar nucleosomas
cual es la funcion de la familia de remodeladores SWI/SNF? como actua?
eliminan nucleosomas para liberar una zona.
1- activadores de transcripcion atraen histonas acetiltransferasas a los genes
2. se acetilan a las histonas
3. las acetiltransferasas atraen al complejo remodelador SWI/SNF
4. el bromodominio SWI2 reconoce histonas acetiladas y se une
5. se hidroliza atp y con la energia se desaplazan a las histonas acetiladas
que funcion cumplen las chaperonas intercambiadores de histonas?
facilitan el intercambio de histonas nucleo por histonas variantes en la replicacion del gen.
que son las proteinas delimitadoras?
se llaman insulator. reconocen secuencias a las cuales se unen proteinas que remodelan la cromatina, y actuan bloqueando o facilitando la la condensacion de la cromatina y la interaccion de elementos reguladores. cuando CTCF se une a insulators, se evita la interaccion entre promotores y activadores
permiten q se transcriba un gen mientras otro gen proximo se mantiene inhibido
que es la metilacion del adn? como funciona?
es una modificacion epigenetica que consiste en la adicion covalente de un grupo metilo a una citosina, por una ADN 5´-metiltransferasa. el patron se pasa a celulas hijas
DNMT1 mantiene el grado de metilacion al reconocer el ADN hemimetilado en la replicacion, metilando nuevas islas CpoliG
Las zonas altamente metiladas tienden a ser menos activas transcripcionalmente
como afecta la metilacion de citosina a la transcripcion?
un 1% de las bases totales son 5-metilcitosina. a mayor metilacion del adn, menor es la probabilidad de transcribirse en arn.
los genes activos CARECEN de metilacion en zonas CpG de los PROMOTORES, aunque puede haber metiaciones en el cuerpo del gen
cual es la diferencia entre los procesos dinamicos y estaticos de metilacion?
la metilacion participa en procesos dinamicos como el silenciamiento de genes y la organizacion de la cromatina, pero tambien en estaticos como el imprinting genetico, la inactivacion de cromosoma x y el silenciamiento de elementos repetitivos
que es el imprinting genomico?
es un proceso epigenetico que permite diferenciar dos alelos del mismo gen.
en la gametogenesis se resetea la marca que tiene cada padre, y se vuelve a generar una marca especifica segun el sexo del individuo para evitar que ambos alelos heredados esten silenciados en el mismo gen
consiste en la metilacion de citosinas–> formacion de cromatina diferencial
Nrelacion del imprinting con la susceptibilidad a mutaciones y alteraciones
si un gen presenta imprinting, y por lo tanto un alelo esta silenciado, aumenta la probabiidad de que una mutacion en el gen activo genere una alteracion funcional como la perdida del gen o sus desregulacion
que es lo que pasa en los sindromes de prader willi y angelman?
los genes de las patologias estan en el cromosoma 15. se trata de alteraciones en los mismo genes que generan la perdida de expresion por deleciones, disomias o anormalidades en la metilacion. se habla de prader willi si se pierde la expresion del gen paterno, y angelman si es el materno
que alteraciones epigeneticas promueven el desarrollo del cancer?
la hipometilacion global que genera inestabilidad cromosoma, y la hipermetilacion local en islas CpG que genera el silenciamiento de genes supresores de tumores
la alteracion de patrones de modificaciones de histonas y los arn maduros no codificantes tambien contribuyen en el cancer
cuales son los ARN que participan en el silenciamiento genetico?
-ARN como transcripto antisense, complementan a algunos ARN evitando su traduccion
-ARN no codificantes (Xist), relacionados a la metilacion
-ARN de interferencia
Todos contribuyen al silenciamiento
que funciones tiene el ARN no codificante?
pueden empaquetarse en vesiculas celulares promoviendo la comunicacion intercelular por transferencia de microARN.
En distintos procesos, el ARNnc tiene distintas funciones como a inactivacion del x, la replicacion de los telomeros, la degradacion de proteinas mal plegadas
como actuan los ARN no codificantes?
-remodelamiento de la cromatina
-inhibicion de la traduccion al generar un impedimento esterico para que avance el ribosoma
-silenciamiento genico al complementarse a arn, llevando a su degradacion
que tipos de iARN existen? cuales son sus funciones?
el iARN (de interferencia) interviene en procesos epigeneticos como metilacion, acetilacion etc.
-miRNA (micro)
-siRNA (pequeños)
-rasiRNA (asociados a repeticiones)
-piwiRNA (asociados a piwi, funcionan asociados a piRNAs para la expresion genica)
como se forman los miRNA?
se transcriben como RNA largos llamados miRNA primarios, que generan estructuras de horquillas por autocomplementariedad. es cortado por DROSHA y PASHA que son ribonucleasas asociadas a factores DGCRS
en ese corte se forma pre-miRNA (60-70 nuc), que salen del nucleo al citoplasma con una exportina, donde se transporta por RISC que cliva al pre-miRNA dando una cadena madura de miARN que se asocia con una proteina argonauta formando el RISC. RISC es lo que se une a un gen para silenciarlo
que funciones tienen los miRNA?
en cuanto a funciones biologicas
-regulan el desarrollo y funcion de las celulas del sistema inmune en infecciones
-actuan ccomo supresores de tumores u oncogenes
-regulan los genes participantes en el desarrollo
