Somos más que la suma de nuestros genes. Los mecanismos epigenéticos modulados por señales ambientales como la dieta, la enfermedad o nuestro estilo de vida tienen un papel importante en la regulación del ADN mediante la activación y desactivación de los genes. Se ha debatido durante mucho tiempo si se acumularon modificaciones epigenéticasa lo largo de toda la vida puede cruzar la frontera de las generaciones y heredarse a los niños o incluso a los nietos.Ahora los investigadores del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética en Friburgo muestran pruebas sólidas de que no solo el ADN heredado sino también las instrucciones epigenéticas heredadas contribuyenen la regulación de la expresión génica en la descendencia. Además, las nuevas ideas del Laboratorio de Nicola Iovino describen por primera vez las consecuencias biológicas de esta información heredada. El estudio demuestra que la memoria epigenética de la madre es esencial para el desarrollo y la supervivencia de la nueva generación.
En nuestro cuerpo encontramos más de 250 tipos diferentes de células. Todas contienen exactamente las mismas bases de ADN en exactamente el mismo orden; sin embargo, las células hepáticas o nerviosas se ven muy diferentes y tienen habilidades diferentes. Lo que hace la diferencia es un proceso llamadoepigenética. Las modificaciones epigenéticas etiquetan regiones específicas del ADN para atraer o mantener alejadas las proteínas que activan los genes. Por lo tanto, estas modificaciones crean, paso a paso, los patrones típicos de secuencias de ADN activas e inactivas para cada tipo de célula. Además, al contrario de lo fijadosecuencia de 'letras' en nuestro ADN, las marcas epigenéticas también pueden cambiar a lo largo de nuestra vida y en respuesta a nuestro entorno o estilo de vida. Por ejemplo, fumar cambia la composición epigenética de las células pulmonares y eventualmente conduce al cáncer. Otras influencias de estímulos externos como el estrés, también se supone que la enfermedad o la dieta se almacenan en la memoria epigenética de las células.
Durante mucho tiempo se pensó que estas modificaciones epigenéticas nunca cruzan la frontera de las generaciones. Los científicos asumieron que la memoria epigenética acumulada a lo largo de la vida se borra por completo durante el desarrollo de espermatozoides y óvulos. Recientemente, un puñado de estudios conmovió a la comunidad científica al mostrarque las marcas epigenéticas pueden transmitirse de generación en generación, pero aún no se comprende exactamente cómo y qué efectos tienen estas modificaciones genéticas en la descendencia ". Vimos indicios de herencia intergeneracional de información epigenética desde el surgimiento de la epigenética a principios de los noventa.Por ejemplo, los estudios epidemiológicos revelaron una sorprendente correlación entre el suministro de alimentos de los abuelos y un mayor riesgo de diabetes y enfermedades cardiovasculares en sus nietos. Desde entonces, varios informes sugirieron la herencia epigenética en diferentes organismos, pero los mecanismos moleculares eran desconocidos ", dice Nicola Iovino, autor correspondiente en el nnuevo estudio
Epigenética entre las generaciones
Él y su equipo en el Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética en Friburgo, Alemania, utilizaron moscas de la fruta para explorar cómo se transmiten las modificaciones epigenéticas de la madre al embrión. El equipo se centró en una modificación particular llamada H3K27me3 que también se puede encontraren humanos. Altera la llamada cromatina, el empaque del ADN en el núcleo celular, y se asocia principalmente con la represión de la expresión génica.
Los investigadores de Max Planck descubrieron que las modificaciones H3K27me3 que etiquetan el ADN de cromatina en los óvulos de la madre todavía estaban presentes en el embrión después de la fertilización, a pesar de que se borraron otras marcas epigenéticas ". Esto indica que la madre pasa sus marcas epigenéticas a su descendencia.Pero también estábamos interesados, si esas marcas están haciendo algo importante en el embrión ", explica Fides Zenk, primer autor del estudio.
las marcas epigenéticas heredadas son importantes para la embriogénesis
Por lo tanto, los investigadores utilizaron una variedad de herramientas genéticas en las moscas de la fruta para eliminar la enzima que coloca las marcas H3K27me3 y descubrieron que los embriones que carecían de H3K27me3 durante el desarrollo temprano no podían desarrollarse hasta el final de la embriogénesis ". Resultó que, en la reproducción, la epigenéticala información no solo se hereda de una generación a otra, sino que también es importante para el desarrollo del embrión mismo ", dice Nicola Iovino.
Cuando observaron más de cerca los embriones, el equipo descubrió que varios genes importantes del desarrollo que normalmente se desactivan durante la embriogénesis temprana se activaron en embriones sin H3K27me3 ". Supusimos que la activación de esos genes demasiado pronto durante el desarrollo interrumpió la embriogénesis yfinalmente causó la muerte del embrión. Parece, virtualmente, que se necesita información epigenética heredada para procesar y transcribir correctamente el código genético del embrión ", explica Fides Zenk.
Implicaciones para la teoría de la herencia y la salud humana
Con estos resultados, el estudio de los investigadores de Max Planck es un importante paso adelante y muestra claramente las consecuencias biológicas de la información epigenética heredada. No solo al proporcionar evidencia de que las modificaciones epigenéticas en las moscas se pueden transmitir de generación en generación, sino que al revelar queLas marcas epigenéticas transmitidas por la madre son un mecanismo afinado para controlar la activación de genes durante el complejo proceso de embriogénesis temprana.
El equipo internacional en Friburgo está convencido de que sus hallazgos tienen implicaciones de largo alcance ". Nuestro estudio indica que heredamos más que solo genes de nuestros padres. Parece ser que también obtenemos un gen afinado e importante.maquinaria de regulación que puede ser influenciada por nuestro medio ambiente y estilo de vida individual. Estas ideas pueden proporcionar un nuevo terreno para la observación de que al menos en algunos casos las adaptaciones ambientales adquiridas se pueden pasar por la línea germinal a nuestra descendencia ", explica Nicola Iovino. Además, desdeLa interrupción de los mecanismos epigenéticos puede causar enfermedades como el cáncer, la diabetes y los trastornos autoinmunes, estos nuevos hallazgos podrían tener implicaciones para la salud humana.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :