Epixenoma

Un epixenoma consiste nun rexistro dos cambios químicos no ADN e proteínas histonas dun organismo; estes cambios poden ser transmitidos dun organismo á súa descendencia por herdanza epixenética transxeneracional. Os cambios no epixenoma poden dar lugar a cambios na estrutura da cromatina e cambios na función do xenoma.[1]

Epixenoma

O epixenoma está implicado na regulación da expresión xénica, desenvolvemento, diferenciación dos tecidos e supresión de elementos transpoñibles. A diferenza do xenoma subxacente, que permanece en gran medida estático nun individuo, o epixenoma pode ser alterado drasticamente polas condicións do ambiente.

CancroEditar

Actualmente a epixenética é un campo activo na investigación do cancro. Os tumores humanos sofren unha importante alteración nos seus padróns de modificación da metilación do ADN e histonas. A paisaxe epixenética aberrante da célula cancerosa caracterízase por unha hipometilación xenómica global, hipermetilación de promotores de illas CpG de xenes supresores de tumores, un código de histonas alterado en xenes fundamentais e unha perda global de histonas H4 monoacetiladas e trimetiladas.

Proxectos de investigación do epixenomaEditar

Como preludio dun potencial Proxecto Epixenoma Humano, o Proxecto Piloto Epixenoma Humano ten como obxectivo identificar e catalogar as Posicións Variables de Metilación (Methylation Variable Positions, MVPs) no xenoma humano.[2] Os avances na tecnoloxía de secuenciación permiten agora ensaiar estados espixenómicos de xenoma completo por múltiples metodoloxías moleculares.[3] Para investigar o epixenoma propuxéronse ou construíronse aparellos a micro e nanoescala.[4]

En 2010 comezou unha iniciativa internacional para ensaiar epixenomas de referencia por medio do Consorcio Internacional do Epixenoma Humano (International Human Epigenome Consortium, IHEC).[5][6][7][8] Os membros do IHEC pretenden xerar polo menos 1000 epixenomas humanos (estándar) de referencia para diferentes tipos de tipos celulares humanos normais e relacionados con doenzas.[9][10][11]

Proxecto Mapa de ruta epixenómicoEditar

Un obxectivo do NIH Roadmap Epigenomics Project (Proxecto Mapa de ruta Epixenómico do NIH) é xerar epixenomas de referencia humanos a partir de individuos normais con boa saúde nunha gran variedade de liñas celulares, células e tecidos primarios. Os datos obtidos no proxecto, que se poden buscar e descargar do Atlas do Epixenoma Humano, son de cinco tipos, que ensaian diferentes aspectos do epixenoma e resultados dos estados epixenómicos (como a expresión xénica):

  1. Modificación de histonas – A Secuenciación de Inmunoprecipitación da Cromatina (ChIP-Seq) identifica padróns no xenoma completo de modificacións de histonas usando anticorpos contra as modificacións.[12]
  2. Metilación do ADN – A Secuenciación de Bisulfito (Bisulfite-Seq) de xenoma completo, a Secuenciación de Bisulfito de Representación Reducida (Reduced Representation Bisulfite-Seq, RRBS), a Secuenciación de Inmunoprecipitación de ADN metilado (Methylated DNA Immunoprecipitation Sequencing, MeDIP-Seq) e Secuenciación de Encima de Restrición sensible á Metilación (Methylation-sensitive Restriction Enzyme Sequencing, MRE-Seq) identifican a metilación do ADN en porcións do xenoma a varios niveis de resolución a nivel de pares de bases.[13]
  3. Accesibilidade da cromatina – A secuenciación de sitios hipersensibles á DNase I (DNase-Seq) usa o encima DNase I para encontrar rexións abertas ou accesibles no xenoma.
  4. Expresión xénica – A RNA-Seq e as micromatrices de expresión identifican os niveis de expresión ou xenes codificantes de proteínas.
  5. Expresión de ARN pequenos – A smRNA-Seq identifica a expresión de pequenos ARN non codificantes, principalmente microARNs.

Os epixenomas de referencia de indviduos con boa saúde permitirán acadar o segundo obxectivo do Proxecto Mapa de ruta Epixenómico (Roadmap Epigenomics Project), que é examinar as diferenzas epixenómicas que ocorren en estados de enfermidade como a enfermidade de Alzheimer.

NotasEditar

  1. Bernstein, Bradley E.; Meissner, Alexander; Lander,Eric S. (February 2007). "The Mammalian Epigenome". Cell 128 (4): 669–681. PMID 17320505. doi:10.1016/j.cell.2007.01.033. 
  2. "Human Epigenome Project". Arquivado dende o orixinal o 16 de xullo de 2011. Consultado o 2011-06-29. 
  3. Milosavljevic, Aleksandar (June 2011). "Emerging patterns of epigenomic variation". Trends in Genetics 27 (6): 242–250. PMC 3104125. PMID 21507501. doi:10.1016/j.tig.2011.03.001. 
  4. Aguilar, Carlos; Craighead, Harold (October 4, 2013). "Micro- and nanoscale devices for the investigation of epigenetics and chromatin dynamics". Nature Nanotechnology 8 (10): 709–718. PMC 4072028. PMID 24091454. doi:10.1038/nnano.2013.195. 
  5. "Time for the epigenome". Nature 463 (7281): 587. Feb 2010. PMID 20130607. doi:10.1038/463587a. 
  6. Abbott, A (2010). "Project set to map marks on genome". Nature 463 (7281): 596–597. PMID 20162836. doi:10.1038/463596b. 
  7. Bae, JB (2013). "Perspectives of international human epigenome consortium". Genomics Inform 11 (1): 7–14. PMC 3630389. PMID 23613677. doi:10.5808/GI.2013.11.1.7. 
  8. "BioNews - Human Epigenome project launched".
  9. "France: Human epigenome consortium takes first steps" Arquivado 08 de xullo de 2015 en Wayback Machine.. 5 de marzo de 2010.
  10. Eurice GmbH. "About IHEC".
  11. "Frontiers | Multilayer-omics analyses of human cancers: exploration of biomarkers and drug targets based on the activities of the International Human Epigenome Consortium | Epigenomics and Epigenetics". Frontiers.
  12. Zhu, J.; et al. (2013). "Genome-wide chromatin state transitions associated with developmental and environmental cues". Cell 152 (3): 642–654. PMC 3563935. PMID 23333102. doi:10.1016/j.cell.2012.12.033. 
  13. Harris, R Alan; Wang, Ting; Coarfa, Cristian; Nagarajan, Raman P; Hong, Chibo; Downey, Sara L; et al. (September 19, 2010). "Comparison of sequencing-based methods to profile DNA methylation and identification of monoallelic epigenetic modifications". Nature Biotechnology 28 (10): 1097–1105. PMC 2955169. PMID 20852635. doi:10.1038/nbt.1682. 

Véxase taménEditar

Outros artigosEditar

Ligazóns externasEditar