Epigenética: qué es y qué implicaciones tiene

El increíble avance de las técnicas moleculares en las últimas décadas ha dado lugar a nuevas ramas de la ciencia como la epigenética.

Desde mediados del siglo anterior la ciencia ha experimentado un desarrollo vertiginoso. Se destaca especialmente el desarrollo de técnicas moleculares. Estas técnicas permiten el estudio de temas completamente desconocidos o ignorados hasta el momento. Este es el caso de la epigenética.

¿Qué es la epigenética?

Qué es la epigenética

Existen diversas definiciones para esta ciencia. No habiéndose llegado a un acuerdo al respecto, se puede decir que la epigenética es la ciencia que estudia los cambios heredables y duraderos en la expresión génica que no pueden ser explicados por cambios en la secuencia de ADN.

Pensemos en una página de un libro. La información genética serían todos los párrafos comprendidos en dicha página, los genes serían equivalentes a las palabras, las bases nucleotídicas serían las letras que constituyen cada palabra y la epigenética equivaldría a los signos de puntuación que dan sentido a los párrafos; es decir, los puntos y las comas.

Para ponernos en situación: todas las células de nuestro organismo —a excepción de los gametos— poseen la misma cantidad de información genética. Es decir, el mismo número de cromosomas y presumiblemente la misma secuencia de ADN. Sin embargo, no todas las células expresan los mismos genes.

Precisamente, este es el origen de los distintos tipos celulares: la expresión génica diferencial. De este modo, en un cardiomiocito (tipo celular que constituye el músculo cardiaco) se expresarán genes que no se expresan en un hepatocito (células del hígado) y viceversa.

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Epigenética y expresión génica diferencial

Epigenética y expresión génica diferencial

¿Y a qué se debe esta expresión diferencial? Entre otros factores, a las marcas epigenéticas, las cuales únicamente permiten la expresión de aquellos genes característicos del tipo celular del que se trate. Estas marcas no son más que modificaciones químicas que experimentan las bases nucleotídicas que constituyen la cadena de ADN, así como modificaciones que experimentan las estructuras asociadas a dicha cadena (las histonas).

Existen multitud de marcas epigenéticas, siendo las más estudiadas la metilación y la acetilación.

  • Metilación. Se trata de la introducción de un grupo metilo (—CH3) en la cadena de ADN. Concretamente en las citosinas (una de las cuatro bases nitrogenadas que constituyen el ADN), que pasan a llamarse 5-metilcitosinas (5mC).Esta marca epigenética se relaciona generalmente con el silenciamiento génico. ¿Y esto qué quiere decir?
    • Por ejemplo: hay gente incapaz de enrollar la lengua en forma de U. Esta habilidad depende exclusivamente de un gen (carácter monogénico). Si dicho gen se expresa, el individuo presentará la capacidad de enrollar la lengua. Por otro lado, si ese gen está silenciado debido a la metilación de sus citosinas, no se expresará. En consecuencia, el individuo será incapaz de enrollar la lengua.
  • Acetilación. Se trata de una modificación química que experimentan las histonas, consiste en la introducción de un grupo etil (—CH2-CH3) en su estructura. Generalmente, esta marca epigenética se relaciona con la activación génica.

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Implicaciones de las alteraciones epigenéticas

Implicaciones de las alteraciones epigenéticas

¿De qué depende la aparición de estas marcas epigenéticas en nuestro genoma? Para responder a esta pregunta lo primero que se debe destacar es que la mitad del epigenoma con el que nacemos es heredado. Esto es lo que se conoce como impronta epigenética.

La modificación de las marcas epigenéticas depende en gran medida del ambiente. Existen numerosos estudios que demuestran que el tabaquismo altera enormemente nuestro epigenoma, lo cual es uno de los principales motivos que relacionan el tabaco con la generación de cáncer. El estrés, el sedentarismo, el alcohol, la calidad del aire, hábitos nutricionales deficientes entre otros múltiples factores son los que se han relacionado directamente con perjuicios debidos a la alteración del epigenoma.

En lo que a evitar alteraciones perjudiciales del epigenoma se refiere, existen varios consejos que se deben tener en cuenta: en primer lugar, reducir la ingesta de alcohol; en segundo lugar, hacer ejercicio regularmente; y, por último, mantener una dieta equilibrada.