Comenzamos nuestra vida como una sola célula. Este se dividió en miles de millones de células que adquirieron funciones específicas, como la comunicación en el cerebro y la contracción en los músculos. Sin embargo, la secuencia del ADN sigue siendo idéntica en cada una de nuestras células. ¿Cómo logran las células, que contienen todas la misma secuencia de ADN, tareas tan variadas?
Hasta ahora, hemos entendido que las células especializadas (como las del cerebro y las musculares) se diferencian entre sí según los genes que expresan. En otras palabras, si todas las células contienen los mismos genes, sólo una fracción de esos genes está “activada” en un tipo de célula determinado. La investigación sobre la “epi”genética ha demostrado que el ADN y las proteínas que lo envuelven están decorados con modificaciones que determinan si un gen se activa o desactiva, sin cambiar la secuencia del ADN en sí. La epigenética no sólo es importante para transformar una célula simple en un organismo con tareas complejas, sino que en las células cancerosas el epigenoma se altera.
Usando células madre para modelar la reprogramación epigenética
En un artículo publicado en Naturaleza Biología estructural y molecularlos científicos simularon las primeras etapas del desarrollo embrionario en ratones en el laboratorio para estudiar el efecto del establecimiento de modificaciones epigenéticas en el embrión. Descubrieron que dos modificaciones epigenéticas que reprimen individualmente la activación genética pueden encontrarse y anularse entre sí, confiriendo así activación genética de forma no intuitiva. Encontraron muchos genes afectados por este proceso.
Manipulación del epigenoma para demostrar la función de la metilación del ADN.
Además, utilizaron varias técnicas de vanguardia, incluida la edición del epigenoma mediante un sistema CRISPR/Cas9 para modificar con precisión las marcas de metilación del ADN en genes de interés. Estas herramientas les permitieron validar sus resultados, que ayudan a explicar cómo ciertos genes se activan naturalmente durante el desarrollo. Curiosamente, las modificaciones epigenéticas establecidas durante el desarrollo se heredan hasta la edad adulta, lo que proporciona información sobre si los genes se activan o desactivan a lo largo de la vida. En general, esta investigación profundiza nuestra comprensión de la interacción entre dos mecanismos responsables del silenciamiento de genes, con implicaciones importantes para varios cánceres en los que estas dos vías están desreguladas.
