HISTONAS Y EPIGENÉTICA

Se altera el fenotipo, y se heredan las modificaciones que tuvo el DNA e Histonas.

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Centromeros: son responsables de la segregación de los cromosomas durante la división celular.

Los cromosomas tienen dos funciones importantes:

• Perpetuar el material hereditaria durante e desarrollo de un individuo, a través de la mitosis celular
• Redistribuir el material hereditaria entre generaciones sucesivas, a través de la meiosis celular

Los cromosomas están formados por fibras de cromatina-: DNA+ proteína

Cada cromosoma contiene una simple y continua molecula de DNA

ALTERACIONES CROMOSOMICAS

Los daños de los cromosomas generalmente se asocian a sindromes, y estos hacen que el organismo no funcione adecuadamente.

Sempre hablamos de la expresión génica.

En los últimos años el chimpacé se ha considerado nuestro ancestro mas cercano, aunque no nos parecemos; pero ambis tenemos 23 pares de cromosomas, y se podría decir que los cromosomas son muy parecidos entre si, hay una variación en el cromosoma 2, lo cual significaría una mutacion

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SINDROME DE PATAU

En la epigenética son importantes las histonas.

Las histonas son estructuras proteicas muy complejas, controlan expresión de genes.

La epigenética surge hace 30 años.

Genética: Parte de la biología que estudia los genes y los mecanismos que regulan la transmisión de los caracteres hereditarios.

Genómica: es el conjunto de ciencias y técnicas dedicadas al estudio integral del funcionamiento, el contenido, la evolución y el origen de los genomas. Se estudia paso a paso el comportamiento de los genes.

Ambas se basan en el comportamiento de cromosomas que es material genético muy compactado, en ella hay regiones que están más y menos compactados, en los telomeros están muy compactados.

Los arboles filogenéticos hacen el estudio evolutivo de un individuo, tienen que ver con secuencias conservadas. La filogenética me indican donde hubo un problema y de donde emergieron, etc.

Los cromosomas

Los cromosomas perpetúan el material genético, heredamos cuando formamos cromosomas, se empaquetan los genes para pasar información completa a mis herederos o células hijas.

La terapia génica es una herramienta que tiene el médico para el tratamiento consistente en la introducción de genes específicos en las células del paciente para combatir ciertas enfermedades.

Por ejemplo islas CpG, si hipometilo o hipermetilo genera cáncer.

Promotores en la epigenética: Los promotores que usualmente trabajan en la epigenética son  las Islas CpG. En una hipermetilación o en una hipometilación se genera cáncer, el organismo nunca puede llegar al equilibrio total ya que equivale a muerte.

Un proceso epigenético es el RNA de interferencia y su funcionamiento, también la inactivación del cromosoma x o la  formación del corpúsculo de Barr.

Entropía: Es la que mide el grado de desorden de un sistema. La célula es un sistema organizado cuya entropía es 0, por ejemplo cuando se polimerizan las moléculas se sigue un proceso ordenado.

Ideogramas: Se estudian en genética para ver la estructura de los cromosomas, por ejemplo para establecer si hubo una deleción en el brazo p y que produjo dicha deleción. Existen especies con igual número de cromosomas pero diferente fenotipo, si comparamos los cromosomas (23 pares) de los humanos con los del chimpancé (23 pares) encontramos una gran semejanza pero a pesar de ser nuestros antecesores más cercanos somos diferentes. Los últimos estudios reportan que el cerebro humano se parece más al del gorila ya que este también tiene la capacidad de organizar sus clanes. Otro ejemplo es el Mutiag de la china que tiene 22 pares de cromosomas y un par sexual y el Mutiag de la India que tiene 3 pares de cromosomas y un par sexual pero ambos tienen un fenotipo muy similar.

Mapeo cromosómico: Es utilizado para ubicar daños en los genes que originan las patologías, las cuales se asocian a un árbol filogenético.

Lynn Margulis propuso la teoría endosimbiótica la cual afirma que las mitocondrias hacen simbiosis, generan energía y fueron ex procariotas.  

Territorios nuclerares: Están presentes dentro del núcleo y en cada uno de estos territorios se ensamblan los diferentes cromosomas. Los exones de genes que están en un cromosoma se pueden unir a exones que están en otro cromosoma para obtener un número mayor de proteínas. Existen regiones compactadas y no compactadas de cromosomas, esa es la finalidad de tener un exón en el cromosoma 1 y otro exón en el cromosoma 2 y que estos se unan para formar una proteína.

Heterocromatina: Cuando no está compactado el material genético, es decir cuando no se han formado los cromosomas, la heterocromatina se encuentra muy cerca de la membrana nuclear donde no ocurre la transcripción.

Existen dos heterocromatinas la facultativa y la constitutiva. La facultativa es aquella que en determinados momentos no se transcribe o en otros puede descompactarse para transcribirse y la constitutiva es aquella que no se transcribe, aquí se encuentran los genes que codifican para el RNA de transferencia, RNA nucleolares o RNA ribosomal. La heterocromatina constitutiva se concentra en los centrómeros y en los telómeros, y permite el intercambio de material genético durante la meiosis.

Telómeros: Su rol es no permitir que se unan las cromátides y proteger a los extremos de cada cromátide. Los telómeros durante la replicación del DNA podrían acortarse si no existe una enzima llamada telomerasa que es aquella que los regula y mantiene. Cuando se realiza la replicación de la hebra discontinua, a través de los fragmentos de Okasaki, no se genera el mismo tamaño de la hebra y para resolver este problema se utiliza a la telomerasa.

Además de los radicales libres los telómeros están asociados al envejecimiento, estos son ricos en secuencias repetitivas  que no se van a transcribir. Alteraciones en estas secuencias repetitivas que no codifican para proteínas generan cáncer.

BIOLOGÍA CLASE FINAL

Variantes de las histonas

• Tienen funciones comoreparación
• Variación de la H3: la CENPA; se encuentra en los centrómeros y dirige el ensamblaje del cinetocoro.
• H33: tiene impacto importante en la transcripción

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Mecanismo de compactación de la cromatina

• Estructura en solenoide: permite la generación de la fibra de 30 nm

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• Estructura en ZigZag: es un modelo que permite compactar aún más, este hace varios cruces entre las histonas y el material genético.
• Nueva estructura: es una estructura que permite compactar la cromatina aún más que los dos mecanismos anteriores.

Formación del cromosoma

• Proteínas plataforma: son proteínas  no histona que permiten la compactación de material genético pues aquí es donde se va anclando el material genético para ser condensado

• SARS: con regiones de unión de las proteínas plataforma

• El enrollamiento de la fibra de 300nm da lugar a la fibra de 700nm que será la cromátide cromosómica (se encuentra en los cromosomas homólogos)

Nota:

• Regiones donde se ven claramente los Loops son regiones donde podría haber transcripción pues hay descompatación de la cromatina.
• En los telómeros, centrómeros y cinetororo; no se ve descompactación de la cromatina

Estudios de compactación

• Se observan cromosomas gigantes o lambrush; que son parecidos a los cromosomas politénicos. Estos dos tipos de cromosomas se han utilizado para el estudio del comportamiento de los genes. Son cromosomas que se han formado mediante mecanismos endosinbióticos
• Ejemplos: cromosomas politénicos en las glándulas salivales de la drossofila, sirve para ver expresión génica

Proteínas necesarias para la compactación del DNA

• Proteínas HMG: Son un grupo de proteínas de gran movilidad
• Proteínas protaminas

Mecanismosepigenéticos

• Metilación
• Modificación de las histonas
• RNA de interferencia
• Impronta genómica: sirve para el control de la expresión de los genes

Epigenética: estudio de los cambios de la función de los genes que son heredables por mitosis o meiosis, no se cambia la estructura del gen sino que se producen modificaciones  que permiten generar cambios epigenéticos para la  regular o controlar la expresión de los genes. Por lo tanto estudia la interacción de los genes y sus productos que dan lugar a un fenotipo diferente; no cambia el genotipo sino el fenotipo.

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