El bum de la epigenética, el epitranscriptoma

El redescubrimiento de marcas químicas en el ARN está conmocionando el estudio de la expresión de los genes. Las técnicas que las analizan han sido declaradas
método del año 2016.

El científico Chuan He había estado estudiando una família de proteínas que reparan el ADN dañado y sospechó que estas enzimas podrían actuar sobre el ARN.  Junto al biólogo Tao Pan, el cual investigó grupos metilo, de las moléculas de ARN. A continución, los dos comenzaron a trabajar juntos en un nuevo proyecto. 

Imatge de News Medical Life Sciences

Ambos tenían bastante entusiasmo en el epigenoma, la amplia gamas de marcas químicas que decoran el ADN y sus proteínas. Estas marcas hacen que la célula exprese o permanezcan en silencio unos ciertos génes. Aparte, lo que hace el epigenoma es ayudar a explicar el modo en que las células con un mismo ADN dan lugar a la multitud de tipos celulares especializados que forman parte de los distintos tejidos. 

Los dos biólogos las investigaciones epigenéticas se centraron en las marcas de ADN o las proteinas histonas; aunque también se identificó tipos de ARN que se desconocía sus funciones. 

Entonces, Chuan He estaba estudiando algunas enzimas que podían eliminar grupos metilo, y pusieron en duda si alguna podría actuar también sobre el ARN. Si lograban borrar las marcas, obtendríamos un nuevo método para controlar la expresión de los genes. 

Siguió la investigación, y finalmente dió a una nueva ciencia que estudia el epitranscriptoma. 

Los investigadores descubrieron que un grupo metilo junto a la adenina desempeña una función fundamental en la diferenciación celular y que puede contribuir en enfermedades. 

Se descubrió que el epitranscriptoma era aún más complejo, ya que se descubrió la misma marca unida  la adenina  al ADN. Los investigadores firman que estos avances son muy preciados, ya que estas modificaciones antes sabían que existian pero no las conocían.

La investigación ha despegado, seguimos avanzando. 

Aquí dejo un video que habla sobre la epigenética. 

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¿Cómo influye nuestro pasado neandertal?

Un nuevo estudio publicado por la revista Cell ha demostrado que el genoma del neandertal influye en el modo de activación o desactivación  de los genes en los humanos modernos, es decir, nosotros.
Y es que aunque el ultimo neandertal vivió hace un 40.000 años, pero parte de su genoma aun perdura en nosotros, y recientemente, los científicos han hallado el posible impacto que ha podido tener en nosotros.
Según la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, los genes neandertales están relacionados con la variación fenotípica como la altura y al riego a algunas enfermedades como la esquizofrenia o el lupus.
Sin embargo, estos no son los primeros hallazgos, anteriormente habián relacionado los genes neandertales con el metabolismo, la depresión y el lupus. Esto se debe que hasta ahora solo podía ser analizado el ADN y no el ARN, por lo tanto hallar con exactitud la manera en la que estos genes nos condicionan, pero si han podido analizar la expresión génica del humano moderno que poseían los neandertales.
 En este nuevo proyecto de investigación se han analizado secuencia de ARN con tal de hallar algún individuo que llevara alguna versión de cualquier tipo de gen neandertal y humano moderno, y seguidamente, se compara la expresión de los alelos y sus formas alternativas en 52 tejidos diferentes.
Los resultados de esta investigación mostarrón  que tanto el cerebro como los testículos evolucionaron de forma más rapida, por lo tanto, se ha llegado a la conclusión que las mayores diferencias entre los humanos y los neandertales se encuentran en el cerebro y los testículos.
También se ha encontrado un alelo neandertal que influye en la altura y a su vez diminuiría en riesgo de padecer esquizofrenia.
No obstante, esta investigación y la relación entre neandertales y humanos modernos necesita más estudios sobre el tema, aún así, es un claro ejemplo de como pequeñas alteraciones entre neandertales y humanos modernos caracterizan a diferentes personas.

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Virus antivirus

Nuestro sistema inmunológico es mucho más complejo de lo que creemos tal y como se ha demostrado con el descubrimiento de las funciones de los ERV (retrovirus endógenos). En nuestra información genética este tipo de virus llegan a formar casi una décima parte del total.

Actuación de los retrovirus

Los ERV son unos arcaicos retrovirus que se integraron en el ADN de nuestros antepasados ​​cuya propiedad infecciosa se ​​perdió gracias a la evolución. Hasta ahora se había afirmado su inutilidad debida a la creencia de que simplemente eran restos de antiguas infecciones (ADN egoísta).

Mediante un reciente estudio se ha refutado esta afirmación, comprobándose las importantes funciones que realizan en nuestro sistema inmune innato algunos fragmentos de estos retrovirus. Este sistema es el primer obstáculo que se encuentra cualquier "cuerpo extraño" que quiera incorporarse a nuestro organismo, siendo mucho más rápido pero a la vez menos específico que el sistema inmune adaptativo.

Para encontrar restos de ADN viral en nuestro sistema inmunológico innato se ha recurrido a la bioinformática. Los resultados a los que se ha llegado son que una gran parte del total de estos fragmentos próximos a nuestra red de defensa pertenecen a los retrovirus endógenos anteriormente mencionados.

Tras estos resultados se procedió a la supresión de algunos de estos fragmentos de ADN viral en células humanas, y se puedo comprobar como estas células se vuelven más vulnerables ante el ataque de agentes infecciosos. Por lo tanto se puede concluir que estos componentes de ADN poseen una función defensiva.

Aunque en posteriores declaraciones, los representantes de este proyecto, afirmaron que estos tipos de ERV no tienen la función de beneficiar a su "víctima", sino que en algunas ocasiones pueden intervenir en funciones de defensa.

En mi opinión este descubrimiento es de gran importancia. Por una parte, porque nos ayuda a comprender mejor el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario, y por la otra porque muestra la importancia de la evolución genética en las especies. Además el desarrollo de éste, podría traer grandes avances para la "batalla" contra las infecciones virales.

Así mismo, esta noticia está relacionado tanto com el III bloque del libro de Biología de 2º de bachillerato: "Metabolismo y autoperpetuación", como con el bloque IV del mismo:" Microbiología y autoconservación".

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El sedentarismo modificó nuestro ADN en el neolítico

La falta de desplazamiento de las comunidad de seres humanos de hace 9.000 años, originó rasgos que actualmente son comunes como son la piel clara o los ojos oscuros. El sedentarismo también favoreció a la tolerancia de ciertos alimentos como la leche y produjo enfermedades como la celiaquía. Todo esto se debe a la práctica de la ganadería y agricultura que condujo a los humanos de la Europa neolítica al sedentarismo y así producir cambios en su ADN.

Fue analizado el ADN de 230 individuos procedentes de diferentes lugares europeos de hace entre 8.000 y 3.000 años con los cuales se mostró de manera clara los evidentes cambios en sus genomas. La evolución genética ocasionó mutaciones las cuales permitieron a los humanos de ese período adaptarse mejor al medio, incluyendo otro alimento a su dieta, la leche. El cambio de genoma también contribuyó a la aparición de la celiaquía a causa de la introducción de animales domésticos, estos contagiaron a los humanos de ese período diversas enfermedades infecciosas. Cabe destacar que los motivos por los cuales las pieles de los cazadores anteriores al neolítico eran más oscuras era por la gran ingesta de vitamina D y porque la exposición a los rayos ultravioletas eran mayores en estos humanos que en los sedentarios aparecidos posteriormente.

Independientemente de este estudio, también se ha estudiado el ADN desde otras especies humanas anteriores al neolítico como agricultores orientales quienes podrían ser los inductores de este método de supervivencia prehistórico. También se estudio el material genético de pastores esteparios  llegados a Europa hace 4.500 años. Se afirma el trabajo que han realizado concluye que toda evolución social y genética se relaciona entre sí pero que sin embargo presentamos claras diferencias entre los humanos neolíticos conjuntamente con los de hace tan solo 3.000 años.

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