La división celular es clave para la renovación de las células a nuestros tejidos y órganos. Pero un error en el proceso que copia el ADN durante la división celular, puede causar cambios genéticos en las células hijas. De esta manera, la replicación del ADN defectuosa es una característica distintiva del cáncer e impulsora de inestabilidad genómica. Además, ahora, un estudio ha descubierto que la replicación defectuosa del ADN también puede causar importantes cambios epigenéticos.
El trabajo, liderado por científicos en el Centro de Regulación Genómica (CRG), en colaboración con el Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras (IJC) y el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), que se ha llevado a cabo con gusanos, sugiere que estas alteraciones epigenéticas a lo largo del genoma establecen nuevos estados de expresión de los genes que se podrían heredar hasta cinco generaciones.
"Para el correcto funcionamiento de las células y, en definitiva, de un organismo, es importante mantener ciertos 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 aquellos genes que deben permanecer inactivos.Inicialmente, nos dimos cuenta de que un gen que habíamos introducido artificialmente en una de las regiones del genoma del gusano que debería estar silenciada, 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, actualmente jefe de 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.
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.
El trabajo, liderado por científicos en el Centro de Regulación Genómica (CRG), en colaboración con el Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras (IJC) y el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), que se ha llevado a cabo con gusanos, sugiere que estas alteraciones epigenéticas a lo largo del genoma establecen nuevos estados de expresión de los genes que se podrían heredar hasta cinco generaciones.
Una de las cuestiones importantes en epigenética es saber hasta qué punto los cambios epigenéticos pueden transmitirse de una generación a otra
Este es un sorprendente ejemplo sobre herencia entre generaciones de cambios epigenéticos, es decir, sobre cómo la expresión de los genes en dos individuos podría variar sólo por el estrés que sufrieron sus progenitores unas cuantas generaciones antes. Por otra parte, los investigadores, liderados por el profesor de investigación Icrea y jefe de grupo en el CRG, Ben Lehner, también han identificado el mecanismo que causa estos cambios epigenéticos. "Para el correcto funcionamiento de las células y, en definitiva, de un organismo, es importante mantener ciertos 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 aquellos genes que deben permanecer inactivos.Inicialmente, nos dimos cuenta de que un gen que habíamos introducido artificialmente en una de las regiones del genoma del gusano que debería estar silenciada, 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, actualmente jefe de 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.
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.