Un equipo de científicos, dirigido por el Centro de Regulación Genómica, ha descubierto que errores en el proceso que copia el ADN durante la división celular Generaciones
Esta investigación cambia la forma como entendemos el impacto de la replicación en el cáncer y el desarrollo embrionario, así Como en su herencia.
SINC | | 16 agosto 2017 20:00
Gusanos adultos de C. elegans conembriones en su interior. / Adam Klosin (CRG)
Gusanos adultos de C. elegans conembriones en su interior. / Adam Klosin (CRG)
La división celular es clave para la renovación de las células a nuestros tejidos y órganos. Hay dos procesos en los que la división celulares es especialmente importante: el desarrollo embrionario y la formación de tumores. Un error en el proceso que copia el ADN durante la división celular, puede producir cambios genéticos en las células hijas. Así pues, la replicación del ADN defectuosa es una característica distintiva del cáncer y la impulsión de la inestabilidad genómica.
Ahora, un estudio liderado por científicos en el Centro de Regulación Genómica (CRG), en colaboración con el Instituto de Investigación de la Leucemia Josep Carreras (IJC) y el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), han descubierto que la replicación Defectuosa del ADN también puede causar cambios importantes epigenéticos.
La replicación del ADN sin alteraciones genéticas, sinónimo de alteraciones genéticas, sino que también hay cambios epigenéticos que pueden ser heredar
El trabajo, que ha llevado un cabo con gusanos (el modelo del organismo Caenorhabditis elegans), sugiere que estas alteraciones epigenéticas en el Largo del genoma Establecen nuevos estados de expresión de los genes que se encuentran heredar hasta cinco generaciones. Este es un ejemplo sorprendente sobre la herencia entre generaciones de cambios epigenéticos, es decir, sobre cómo la expresión de los genes en los dos individuos podría variar sólo por el estrés que sufrieron sus progenitores unas cuantas generaciones antes.
Los investigadores, liderados por el profesor de investigación ICREA y el jefe de grupo en elCRCR, Ben Lehner, también han identificado el mecanismo que causa estos cambios epigenéticos.
«Para el funcionamiento correcto de las células y, en definitiva, de un organismo, es importante los genes activos y otros inactivos o silenciados.» Dentro de las células, hay unos complejos de proteínas y ADN llamados heterocromatina, que velan por mantener en silencio Esos genes que debemos permanecer inactivos. Inicialmente, los dimos tienen la cuenta de que un gen que habíamos introducido artificialmente en una de las regiones del genoma del gusano que se puede silenciar por la heterocromatina, en realidad se encontraba activo en los individuos que tenían mutaciones en la Zona del genoma relacionada con la duplicación del ADN, «explica Tanya Vavouri, antigua investigadora del CRG, jefe del grupo en el IJC e IGTP, y co-autora del trabajo.
«Encontramos que había una pérdida de heterocromatina y que otros genes que deberían estar silenciados por la heterocromatina en realidad no lo estaban. Sorprendentemente, el gen se encontraba activado erróneamente hasta 5 generaciones, incluso en aquellos individuos que no tenían mutaciones en la replicación del ADN pero que sus ancestros sí la habían tenido», añade la investigadora.
Esperan que el estudio cambie la forma de entender el impacto del estrés en la replicación durante el desarrollo embrionario o la proliferación de un tumor
«Nuestros resultados muestran que la replicación del ADN defectuosa no solo causa alteraciones genéticas, sino que también causa cambios epigenéticos a lo largo de todo el genoma que se pueden heredar de forma estable,» afirma Ben Lehner, investigador delCRG y autor principal del trabajo.
Una de las cuestiones importantes en epigenética es saber hasta qué punto los cambios epigenéticos pueden transmitirse de una generación a otra. Lehner y colaboradores están abordando ésta y otras cuestiones desde diversos ángulos. Ellos mismos publicaron hace unos meses que algunos cambios en la expresión génica inducidos por alteraciones en la temperatura se podían heredar a lo largo de muchas generaciones.
El trabajo que ahora presentan, muestra uno de los mecanismos por los que ello es posible. «Esperamos que nuestro trabajo cambie la forma como entendemos el impacto del estrés en la replicación durante el desarrollo embrionario o la proliferación de un tumor, así como en su herencia a lo largo de diversas generaciones». concluye.
Referencias bibliográficas:
A. Klosin, K. Reis, C. Hidalgo-Carcedo, E. Casas, T. Vavouri, B. Lehner. «Alteración de la replicación del ADN despresuría la cromatina y genera una transgeneracional hereditaria epigenética». Avances de la ciencia. 3, e1701143 (2017). DOI: 10.1126 / sciadv.1701143.
A. Klosin, E. Casas, C. Hidalgo-Carcedo, T. Vavouri, B. Lehner. «Transmisión transgeneracional de información ambiental en C. elegans». Ciencia. 356 (6335), 320 – 323 (2017). DOI: 10.1126 / science.aah6412
