Para comprender qué entendemos por Epigenoma, podemos imaginarnos el genoma como un hilo eléctrico, en que el filamento de cobre (ADN) se encuentra recubierto por una envoltura plástica aislante (Epigenoma). Es una envoltura discontinua; no recubre todos los tramos y su tamaño en cada tramo es diferente. Hay tramos aislantes largos, medianos y cortos (se denominan marcas epigenéticas). El genoma posee unas secciones con envoltura y otros que carecen de ella.
En aquellas que carecen de envoltura, la electricidad está activa (no se puede tocar puesto que “da corriente”), el genoma actúa: los genes se expresan. Y la electricidad no se transmite (genes inactivos) en los tramos donde la envoltura está presente.
Representación esquemática del ADN con marcas epigenéticas – DNA didactic ®
En el caso del genoma, la envoltura se produce por la acción de unos “añadidos químicos” que afectan tanto a determinados componentes químicos del ADN (metilaciones en citosinas), como a la disposición estructural del filamento de ADN (a los nucleosomas que lo acompañan: éstos pueden acetilarse, fosforilarse y sufrir otras acciones químicas en las histonas de que están compuestos). En ambos casos la secuencia de ADN sigue siendo la misma (el genoma no varía), pero sí su actividad. La actividad de los genes, por tanto, se encuentra condicionada por su envoltura.
Se trata de un mecanismo natural de regulación de la actividad de los genes que, en ocasiones (si la envoltura no está en las posiciones que debe) afectan negativamente al individuo provocando enfermedades, incluidas también las neurológicas.
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Los tramos con o sin envoltura pueden modificarse con mayor o menor facilidad: pueden suprimirse, reducirse, ampliarse, formarse otros, cambiar de posición… por alguna acción química –al igual que su formación– que, normalmente, se encuentra influída y determinada por el contexto químico intra ó extra celular. Incluso sucesos y acontecimientos significativos, generan marcas epigenéticas de memoria en el genoma de las neuronas que podrían, asímismo, modificarse.
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El epigenoma añade, pues, un plus de complicación a la actividad de la expresión del ADN del genoma ya que, hasta hace pocos años, pensábamos que dicha actividad genética era competencia exclusiva del genoma.
El epigenoma explica ahora algunos de los enigmas que, hasta ese momento, intrigaban a los genetistas.
Es el caso de los procesos de diferenciación celular. ¿Cómo dos células -una célula nerviosa y una célula epitelial de un mismo individuo, por ejemplo- con el mismo ADN pueden ser y hacer cosas tan diferentes?
El epigenoma explica también cómo hermanos gemelos monovitelinos (mismo genoma) sufran diferentes enfermedades, causadas por diferencias en su estilo de vida.
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También explica la existencia de enfermedades de las que se sospechaba base genética en su origen (mutaciones en el ADN), que nunca fueron encontradas y, también, en muchas otras.
Explica, asimismo, la influencia del “ambiente” en la variabilidad de la expresión genética. La significativa frase extraída de un titular periodístico: <<El ambiente escribe sobre el gen>>, expresa claramente dicha influencia.
El epigenoma, además y desde otro punto de vista, vuelve a reabrir el antiguo debate que se creía totalmente superado entre Lamarckismo y Darwinismo; puesto que se ha comprobado experimentalmente que algunas de las modificaciones epigenéticas del ADN pueden ser muy persistentes y transmitirse entre generaciones.
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Otras, sin embargo, pueden ser modificadas con relativa facilidad. Así, por ejemplo, los embriones tempranos “personalizan” muchas modificaciones epigenéticas, heredadas del ADN del óvulo y del espermatozoide, cambiándolas “a su gusto”.
El epigenoma abre así un nuevo campo de conocimiento, al menos para tenerlo en cuenta en el ámbito de la enseñanza media y en el del conocimiento científico popular. Y, más aún, cuando todavía no se ha profundizado suficientemente en el anterior: el del genoma. Vamos atrasados, aunque se avanza.
Genoma y epigenoma. Genómica y Epigenómica… “El Yo y sus circunstancias”, que diría el filósofo.
La revista digital que edita la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) en su número de Marzo de 2014 ha dedicado sus contenidos monográficos al tema Epigenético.
