EPIGENÉTICA: El material genético no está aislado, se encuentra protegido por una estructura -cromatina. La
configuración de la cromatina cambia a lo largo de la vida del individuo debido a modificaciones covalentes
(metilaciones, acetilaciones, fosforilaciones, etc) y a la actuación de proteínas remodeladoras. Se han de tener en
cuenta dos aspectos básicos:
La construcción del “vestido epigenético” y de los elementos necesarios para su modificación está controlada por
los propios genes: Genes que codifican proteínas histónicas. Las histonas liberan unas prolongaciones (“colas de
histonas nucleosómicas”) en cuyos aminoácidos se producen las modificaciones epigenéticas. Genes que codifican
proteínas capaces de modificar covalentemente el ADN o los aminoácidos de las histonas (metilasas de citosinas del
ADN , metilasas y acetilasas de histonas, etc), conocidas como “writers”. Genes que codifican proteínas capaces de
revertir dichas modificaciones (demetilasas, diacetilasas), conocidas como “erasers”. Los cambios en la cromatina
pueden ser reversibles hasta cierto punto. Genes que codifican proteínas remodeladoras, capaces de reconocer o
interpretar dichas modificaciones para inducir cambios en la configuración de la cromatina, conocidas como
“readers”.
Pero los materiales necesarios para estas modificaciones son aportados por la dieta o resultan de procesos
metabólicos. Por tanto, todos los cambios en la cromatina que acaban por definir el epigenoma se producen por la
acción de múltiples factores.
La epigenética constituye un conjunto de mecanismos, extremadamente versátiles, que afectan al epigenoma para el
control de la expresión génica. El término "epigenoma” se refiere al conjunto de cambios epigenéticos que “visten” el
“genoma” celular. Se podría hablar de un “código epigenético” superpuesto al “codigo genético”. Se refiere a las
múltiples y dinámicas modificaciones químicas de las citosinas y los aminoácidos de las colas de histonas que regulan
la transcripción de manera sistemática y reversible. Son los factores activadores e inactivadores génicos. El carácter
heredable de los cambios epigenéticos permitiría hablar de epi-mutaciones.
El término epigenética se utiliza con carácter restrictivo para referirse a los cambios en la expresión genética que, a
pesar de su potencial reversibilidad, pueden permanecer durante rondas sucesivas de divisiones celulares. En sentido
amplio, influye en todos los procesos genéticos básicos, no solo en la transcripción (iniciación y elongación), sino
también en la replicación y los procesos de reparación del daño genético. Los fenómenos de naturaleza epigenética
actúan a través de la metilación del DNA, y la metilación, fosforilación, y acetilación / deacetilación de las
histonas, provocando cambios en la configuración de la cromatina que facilitan o impiden la expresión de los genes.
Metilación del DNA: En animales (particularmente mamíferos) se centra en sitios CpG. Explica la memoria celular.
Se ha identificado otros sitios “metilables” en plantas, hongos y células troncales de mamíferos, aún con significado
incierto. Se han identificado varias proteínas que reconocen específicamente sitios CpG metilados en mamíferos.
Acetilación/deacetilación de histonas: La acetilación/deacetilación de las colas de las histonas nucleosómicas tiene
un papel fundamental en la regulación de la expresión génica. Estos mecanismos alteran el acceso de otras proteínas
reguladoras al DNA. La acetilación de la lisina neutraliza sus cargas positivas y debilita la interacción
electrostática entre las histonas y el DNA (cromatina abierta).
Los genomas de origen materno y paterno de mamíferos no son funcionalmente equivalentes debido a diferencias
importantes en su estatus epigenético (“imprinting” o “marcado” gamético o pre-cigótico), que se deben a la
introducción de marcas epigenéticas complementarias durante la gametogénesis. Las pruebas experimentales de la
no-equivalencia del genoma materno y el paterno vienen de la realización de experimentos: Diploidía uniparental
inducidas mediante trasplante nuclear en ratón. Se forman zigotos que contienen el genoma exclusivamente
materno o paterno. Se obtienen embriones de dos tipos: Ginogenotes y Androgenotes. En ambos casos, se producen
deficiencias durante la gestación y muerte. Según el tipo de gameto, las causas del aborto son distintas. Existe por
tanto un reparto de funciones claro ya desde el inicio del desarrollo
Diploidía uniparental espontánea en la especie humana: Los ginogenotes dan lugar a quistes dermoides que
derivan en teratomas ováricos. Los androgenotes se desarrollan como molas hidatiformes de vellosidades
coriónicas y otras estructuras placentarias. Disomías uniparentales espontáneas en la especie humana. Suceden
cuando lo que se repite no es el genoma de un parental completo, sino uno de los cromosomas. Por ejemplo en el
cromosoma 15: Síndrome de Angelman (dos copias paternas del cromosoma 15). Síndrome de Prader-Willi (dos
