Una nueva molécula implicada en el desarrollo

En los últimos años se ha comprobado que la secuencia de ADN contiene los genes con la información para que un organismo funcione, pero también se ha visto que existen muchos factores y mecanismos que complementan esta información y, sin los cuales, el organismo no podría funcionar. De este modo, hablamos de epigenética cuando nos referimos a los mecanismos de control sobre la expresión de los genes (regulación génica) que no implican cambios en las secuencias de ADN.

El trabajo, publicado en la revista Nature, Structural and Molecular Biology, descubre una de las moléculas que ejercen este tipo de control sobre los genes, concretamente se trata de la Histona macroH2A. Los investigadores del CRG han conseguido localizar dicha molécula en el genoma e identificar los genes diana que regula y sobre los que tiene efecto.

Una vez localizada la molécula y, gracias a un estudio comparativo del genoma, pudieron detectar los genes que podrían estar regulados por ésta. A su vez, descubrieron que la mayoría de los genes relacionados con macroH2A eran necesarios para el desarrollo o bien se trataba de genes que cuando no están bien regulados inducen algunos tipos de cáncer.

Dichos descubrimientos llevaron a los investigadores a testear “in vivo” sus sospechas y, tras analizarlo en peces, pudieron comprobar el papel real de control de la Histona macroH2A sobre algunos de estos genes. Además observaron que macroH2A ejerce una regulación dinámica, es decir, aparece para hacer su trabajo y desaparece cuando ha acabado su función reguladora, permitiendo las activaciones de los genes diana.

Luciano Di Croce, investigador ICREA, y responsable del trabajo, explica “hemos descrito por primera vez la localización de macroH2A y hemos entendido mejor su papel directo en la regulación de los genes, pero debemos seguir investigando para descubrir el mecanismo dinámico que activa a esta molécula, para poder llevar esto descubrimiento en la clínica”.

El trabajo se ha llevado a cabo exclusivamente por investigadores del Centro de Regulación Genómica y supone un gran avance para el estudio de la epigenética y para conocer más información sobre algunos mecanismos relacionados con el desarrollo y el cáncer.

 
Fuente: SINC

Las mutaciones por el tabaco

Estoy plenamente satisfecha con la encuesta que os dejé esta semana, según la cuál el 69% de los que habéis votado, no habéis fumado nunca. ¡Bien, seguid así! Además, hay un 13% de ex-fumadores (espero que sigáis en el buen camino) y un 14% de fumadores... para los cuáles os dejo un interesante artículo.


Las huellas del tabaco y de la luz ultravioleta, en forma de miles de mutaciones, se han encontrado claramente en los primeros genomas completos del cáncer de pulmón y del cáncer de piel, respectivamente, que se acaban de presentar. El número de mutaciones encontradas en el cáncer de pulmón indica que el fumador adquiere una mutación cada 15 cigarrillos fumados, aproximadamente.

Todos los cánceres están causados por mutaciones en el ADN de las células que se vuelven cancerosas, mutaciones que se van adquiriendo a lo largo de la vida. Los estudios, que publica la revista Nature, revelan por primera vez prácticamente todas las mutaciones correspondientes a cada uno de los dos cánceres estudiados, así como los esfuerzos del organismo para reparar las mutaciones y evitar la progresión hacia el cáncer sintomático. Para ello se han utilizado técnicas de secuenciación masivamente paralelas y se han comparado los genomas de tejidos cancerosos con los de tejidos sanos.

En el genoma del cáncer de pulmón estudiado, correspondiente a una célula de la metástasis en la médula ósea de un varón de 55 años, se han hallado más de 22.000 mutaciones, mientras que en el del melanoma maligno, procedente de un varón de 43 años, el número de mutaciones es de más de 33.000. "Estos son los dos cánceres más importantes en el mundo desarrollado cuya causa principal conocemos", explica Mike Stratton, del Proyecto Genoma del Cáncer del Instituto Sanger de Wellcome Trust , institución que ha dirigido ambos estudios. "Para el cáncer de pulmón, es el humo del cigarrillo y para el melanoma maligno es la exposición a la luz del sol. Con las secuencias genómicas obtenidas hemos podido explorar profundamente el pasado de cada tumor, y descubrir con notable claridad las huellas de estos mutágenos ambientales, que se depositaron años antes de que el tumor fuera visible".

"También podemos", añade este científico, "ver los intentos desesperados de nuestro genoma para defenderse del daño causado por los 60 compuestos químicos mutágenos del humo del cigarrillo o por la radiación ultravioleta. Nuestras células luchan desesperadamente para reparar el daño, pero frecuentemente pierden la batalla".

La acumulación de mutaciones no da lugar automáticamente a un cáncer, y todavía falta saber cuáles son las decisivas. "En la muestra del melanoma podemos ver una gran firma de la luz del sol", dice Andy Futreal, del mismo equipo. "Sin embargo, en ambas muestras, como hemos producido catálogos prácticamente completos, podemos ver otros procesos más misteriosos que actúan sobre el ADN. En algún sitio entre las mutaciones que hemos encontrado están las que hacen que las células se conviertan en cancerosas. Hallarlas será nuestro desafío para los próximos años".

"A los casi 10 años de la primera secuencia completa del genoma humano todavía estamos obteniendo beneficio de ella, y nos queda mucho por hacer para comprender los escenarios modificados que significan los genomas del cáncer", señala Peter Campbell, director del estudio del cáncer de pulmón. "El conocimiento que extraigamos en los próximos años tendrá efecto sobre los tratamientos y cuando identifiquemos todos los genes del cáncer podremos desarrollar nuevos medicamentos que tengan como diana los genes mutados y saber qué pacientes se beneficiarán de estos nuevos tratamientos".

"Éste es el primer vistazo del futuro de la medicina del cáncer, no sólo en el laboratorio sino en la aplicación clínica", asegura por su parte Mark Walport, director de Wellcome Trust, la gran institución benéfica británica.

 
Fuente: Medicinews

Primer epigenoma humano completo

Investigadores del Instituto Salk de California (EE UU) han trazado el primer mapa detallado del epigenoma humano, es decir, del conjunto de modificaciones del genoma que interviene en patologías como el cáncer, el Alzheimer y diversas enfermedades mentales.

Aunque la secuencia del genoma humano detalla cada base de ADN de las casi 3.000 millones de bases que forman el genoma humano, no explica por sí misma cómo se regula su función.

“Antes nos limitábamos a ver datos aislados del epigenoma”, afirma Joseph Ecker, autor principal del estudio y director del Laboratorio de Análisis de Genómica del Instituto Salk. “Ahora, al poder estudiar el epigenoma en su totalidad, conoceremos mejor cómo se regula la función del genoma, pero también cómo el envejecimiento, la dieta y el entorno influyen en la expresión de los genes”.

Este estudio no sólo es el primer mapa completo de alta resolución del epigenoma superpuesto en el genoma humano, sino que además es el primer estudio publicado como resultado directo del Roadmap Epigenomics Program, un plan de trabajo internacional de cinco años para acelerar la investigación sobre las modificaciones que alteran el comportamiento genético en el genoma humano.

Los resultados, publicados en la edición on line de la revista Nature, documentan el primer mapa completo del metiloma, un subconjunto del epigenoma, de dos tipos de células humanas: una célula madre embrionaria (CMEH) y una línea de fibroblastos humanos. “Esto nos ayudará a entender mejor cómo una célula enferma se diferencia de una célula normal y mejorará nuestra comprensión de diferentes enfermedades como el cáncer y posiblemente incluso los trastornos mentales”, explica Linda Birnbaum, directora del Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental, una de las instituciones que financia este programa.

Las señales epigenéticas pueden jugar con la información genética al menos de dos maneras: la primera se dirige hacia las histonas, una especie de “bovinas” alrededor de las cuales gira el ADN y que controlan el acceso al mismo. La segunda es la metilación de ADN, una modificación química de una de las letras, la C (citosina), de las cuatro (A, G, C y T) que componen nuestro ADN.

Gracias al perfeccionamiento de la técnica en la Arabidopsis thaliana, una planta cuyo genoma es 25 veces más pequeños que el genoma humano, Ryan Lister, investigador post-doctoral en el laboratorio de Ecker, desarrolló una metodología de alto rendimiento para determinar con exactitud si cada C del genoma está metilada o no, estableciendo el mapa resultante del epigenoma sobre el genoma exacto que regula.

Tras la creación de mapas de alta resolución del epigenoma humano, el grupo de Ecker empezará a examinar ahora cómo cambia durante el desarrollo normal y a analizar una serie de estados de enfermedad. “Por primera vez, podremos ver detalles sutiles de cómo la metilación de ADN cambia en las células madre y en otras células a medida que crecen y se desarrollan en nuevos tipos de células”, concluye el investigador.


Fuente: SINC