EPIGENETICA, rama de la genetica....pptx

epigenetica

1. Epigenética En Pediatria

2. Epigenética Definición: El estudio de cambios heredables en la expresión de genes sin modificar la secuencia de ADN .

3. Epigenética Cambios Epigenéticos Heredables Los estados de expresión génica pueden transmitirse de generación en generación. Los fenotipos pueden variar según el estado epigenético de uno o varios loci. Los factores ambientales pueden influir en los estados epigenéticos en la población.

4. Se han definido seis procesos interdependientes asociados a la regulación epigenética: 1) modificaciones postraduccionales de las histonas; 2) metilación y desmetilación del ADN; 3) complejos de remodelaje dependientes de ATP; 4) complejos represores Polycomb y complejos activadores Trithorax ; 5) los ARN que no codifican para proteínas, y 6) la dinámica nuclear y organización tridimensional del genoma

5. Mecanismos epigenéticos

6. Modificaciones postraduccionales de histonas Las histonas, en sus extremos aminoterminales , son el blanco de modificaciones químicas que relajan o compactan la estructura de la cromatina y funcionan como señales moleculares de regulación epigenética. La acetilación favorece una interacción débil ; en tanto que la desacetilación causa una atracción del ADN al nucleosoma. Por su parte, la metilación de las histonas es una señal molecular de reconocimiento para otras proteínas, tanto estructurales como regulatorias. Del conjunto de modificaciones surge el concepto de la existencia de un código de histonas cuya finalidad es marcar o identificar zonas del genoma y favorecer su apertura o compactación para posibilitar o no el acceso a la información genética. Así, el genoma puede ser visto como un código de barras, en que cada barra representa una combinatoria de modificaciones postraduccionales en las histonas, lo que acota una región del genoma con funciones específicas.

7. Metilación del ADN

8. Metilación del ADN Impronta genómica Marcaje diferencial de algunas regiones del genoma dependiente del origen parental , expresando solo una copia de un gen y suprimiendo la otra.

9. Metilación del ADN

10. Metilación del ADN Lionización : Fenómeno normal en el que uno de los dos cromosomas X de una célula de un individuo de sexo femenino es inactivado durante el desarrollo embrionario. → Ocurre a los 15-16 días de gestación Inactivación del Cromosoma X (XCI)

11. Metilación del ADN Inicia por la expresión del gen XISR (transcrito especifico de inactivación del cromosoma X) . XISR expresa únicamente desde el cromosoma X inactivo No todo el cromosoma X se inactiva. Inactivación del Cromosoma X (XCI)

12. Los ARN no codificantes en la regulación epigenética Con los avances en la secuenciación de genomas completos se ha confirmado que entre 60 y 70 % del genoma es transcrito a ARN y no codifica para una proteína. Los ARN no codificantes se clasifican en grandes (> 200 nucleótidos) o pequeños (< 200 nucleótidos) y tienen funciones que van más allá de la regulación epigenética.Éstos son transcritos como genes para ser posteriormente procesados y así generar estructuras tridimensionales muy complejas con una amplia gama de funciones regulatorias. Un campo de investigación emergente se enfoca en la relación de las estructuras tridimensionales de los ARN y los dominios de interacción específicos con proteínas regulatorias.

13. Organización tridimensional del genoma y dinámica nuclear Los cromosomas ocupan espacios determinados al interior del núcleo, conocidos como territorios cromosómicos, y cada territorio está organizado en múltiples niveles de estructuración de la cromatina. La epigenética es fundamental en las etapas tempranas del desarrollo y en procesos como la diferenciación y reprogramación celular, Además, se ha empezado a entender cómo, por cada división celular, el genoma se organiza al interior del núcleo para recordar y mantener la identidad de cada una de las células y permitir, de manera selectiva, expresar los genes específicos de cada tipo celular. Esto es relevante porque en el transcurso de la vida se adquieren cambios epigenéticos. Un ejemplo claro es el de los gemelos idénticos, que poseen exactamente el mismo genoma, pero un individuo puede tener la enfermedad de Alzheimer y el otro no, lo que sugiere que los factores epigenéticos son clave en esta diferencia.

14. Manifestaciones clínicas de la inactivación del cromosoma X Mosaicismo: Trastorno por el cual un individuo tiene dos o más poblaciones de células que difieren en su composición genética

15. Manifestaciones clínicas de la inactivación del cromosoma X Portador de trastornos recesivos ligados al cromosoma X Las células en que el cromosoma X con el gen normal está activo pueden tener una ventaja selectiva, o pueden corregir el defecto en las células adyacentes en las que esté activo el cromosoma X con el gen mutante

16. Manifestaciones clínicas de la inactivación del cromosoma X Inactivación sesgada del cromosoma X Expresión leve o completa de un trastorno recesivo ligado al cromosoma X en una mujer.

17. Manifestaciones clínicas de la inactivación del cromosoma X Mujeres con características típicas del síndrome de Turner consistente con las secuencias de X ausentes en el cromosoma X en anillo, que normalmente no son inactivadas y son necesarias para un fenotipo normal Fenotipo , Xr (X)

18. ¿Epigenética y pediatría?

19. EPIGENETICA Impacto en salud-enfermedad

20. La epigenética nos otorga la capacidad de intervenir en nuestro propio destino, tanto para bien como para mal.

21. La epigenética es fundamental en las etapas tempranas del desarrollo y en procesos como la diferenciación y reprogramación celular. . Los defectos genéticos y epigenéticos en combinación son causantes de muchas enfermedades. . Un aspecto prometedor es el carácter reversible de la regulación epigenética (algo que no posee la genética).

22. Un ejemplo claro es el de los gemelos idénticos, que poseen exactamente el mismo genoma, pero un individuo puede tener la enfermedad de Alzheimer y el otro no, lo que sugiere que los factores epigenéticos son clave en esta diferencia.

23. Dado que los cambios epigenéticos pueden ser transmitidos entre generaciones de células e individuos, estos cobran gran importancia para la medicina ya que han sido implicados en condiciones patológicas como: cáncer enfermedades metabólicas condiciones fisiológicas (envejecimiento) esquizofrenia y enfermedades autoinmunes.

24. E nfermedades del adulto están relacionadas con condiciones medioambientales adversas durante el desarrollo temprano. L a desnutrición materna durante el embarazo se ha relacionado con RCIU, denominándose  hipótesis Barker . Estas enfermedades son: Obesidad Resistencia a la insulina Hipertensión S índrome metabólico Enfermedad arterial coronaria en la adultez

25. Las modificaciones epigenéticas durante el desarrollo pueden estar influenciadas por factores ambientales como la dieta , especialmente por la ingesta de alimentos ricos en donadores de grupos metilo. S e ha reportado que dietas con ingesta anormal de metionina (como los folatos) pueden generar cambios epigenéticos que se transmiten a la siguiente generación.

26. Bases de la interacción entre metabolismo y epigenética Múltiples estudios clínicos y epidemiológicos indican que las alteraciones persistentes en el metabolismo resultan en cambios en la expresión de los genes que dan fenotipos de enfermedades metabólicas, como dislipidemias o diabetes.

27. El metabolismo del ácido fólico modula la metilación del ADN y de las histonas En los seres humanos, la deficiencia de folatos causa anemia; pero si ocurre durante el desarrollo embrionario, se eleva el riesgo de problemas para el feto que incluyen defectos en el cierre del tubo neural, e incluso significan la pérdida del embarazo. Los nutrientes, los compuestos bioactivos y los suplementos dietéticos repercuten en la organización de la cromatina y afectan el paisaje epigenético.

28. Epigenética, envejecimiento y ejercicio A medida que envejecemos las funciones cognitivas, se van deteriorando. Si bien las alteraciones cognitivas se asocian a factores genéticos, también existen factores externos relacionados con nuestro estilo de vida que repercuten de manera negativa o positiva en las funciones cognitivas.

29. Hallazgos epigenéticos en algunas enfermedades mentales Esquizofrenia: T rastorno causado por una interacción compleja de vulnerabilidad genética y exposición a ciertos factores medioambientales. Autismo Los trastornos del espectro autista (TEA) son un grupo de patologías complejas del neurodesarrollo que, de igual manera que otros padecimientos psiquiátricos, tienen componentes ambientales y genéticos. Otros: Trastornos de la conducta alimentaria Adicciones Depresión y trauma temprano

30. Epigenética del cáncer El cáncer es una enfermedad multifactorial y diversa, entre cuyas causas se encuentra la acumulación de mutaciones en genes relevantes para el crecimiento, movimiento y muerte celular. . Muchas de estas mutaciones son influenciadas por el factor ambiental, por lo que la exposición a diferentes carcinógenos a lo largo de nuestra vida cotidiana aumenta el riesgo de desarrollar cáncer.

31. Las alteraciones epigenéticas pueden llevar a la expresión anormal de genes y promover la tumorigénesis . Éstas son influenciadas por factores intrínsecos y extrínsecos, los cuales afectan nuestro epigenoma . Sin embargo, estas modificaciones se caracterizan por una gran plasticidad, por lo que el uso de epifármacos se ha convertido en una estrategia prometedora en terapias contra el cáncer. Dos tipos de modificaciones epigenéticas, la metilación del ADN y las modificaciones de las histonas, actúan en conjunto con las alteraciones genéticas en la iniciación y desarrollo del cáncer y confieren a los tumores rasgos heterogéneos y plasticidad ante el medio.

32. La e pigenética tiene un importante papel en condiciones médicas comunes, cuyo punto llamativo para la Medicina moderna es la posibilidad de intervenir ya que los cambios epigenéticos son reversibles. La Epigenética tiene un claro impacto en la salud del individuo, en la de su descendencia y en la evolución de la especie humana. Recuerde …

33. GRACIAS !