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Europa

Red Epigenoma

Robin Allshire ( The Wellcome Trust Centre for Cell Biology Edimburgo, Reino Unido)

-Cuando una célula se divide para formar dos células nuevas, todos los cromosomas en la célula deben ser copiados y distribuidos igualmente entre las nuevas células.-Los centrómeros son regiones cromosómicas esenciales para que los cromosomas sean repartidos de forma equitativa entre las células de nueva formación.-Al ADN de los centrómeros está empaquetado con proteínas especiales (formando la cromatina silenciosa) que causa que los genes situados en estas regiones sean silenciados de manera que no pueden ser activados.-Robin ha descubierto que la cromatina silenciosa también existe en los centrómeros de la levadura de fisión, y es importante para que los centrómeros envíen una copia de cada cromosoma a las células hija.

Genevieve Almouzni(CNRS Institut Curie, París, Francia)

-Los cromosomas están formados por una mezcla de proteínas y ADN llamada cromatina, cuya unidad básica es el nucleosoma. Los nucleosomas están formados por proteínas histónicas, y ayudan a organizar el ADN actuando como un huso alrededor del cual se enrolla el ADN.-Para entender cómo está organizada la cromatina, Genevieve estudia un complejo proteico llamado CAF1 que ayuda al ADN a enrollarse alrededor de los nucleosomas.-Ha descubierto que el CAF1 ayuda a organizar nuevo ADN en cromatina cada vez que el genoma es copiado en el proceso de formación de una nueva célula y también que CAF1 ayuda a mantener la estructura de la cromatina mientras los daños al ADN son reparados por las proteínas reparadoras.

Phil AvnerCNRS Institut Pasteur, París, Francia

-El desequilibrio en el número de copias de los genes localizados en el cromosoma X podría ser desastroso entre los sexos ya que los machos de mamífero tienen un único cromosoma X mientras que las hembras de mamífero tienen dos.-Afortunadamente, la naturaleza ha encontrado una solución a este problema: la desactivación de todos los genes localizados en uno de los dos cromosomas X de las hembras, un proceso conocido como desactivación-X.-El laboratorio de Phil estudia cómo son decididos, controlados e implementados los efectos epigenéticos tales como las modificaciones químicas de las proteínas histónicas y la metilación de ADN que aseguran que el cromosoma X sea silenciado.

Denise BarlowCeMM - Centro de investigación de medicina molecular, Viena, Austria

-Aunque se hereda un número igual de genes de ambos padres, alrededor de 200 de nuestros 30.000 genes están improntados. Es decir que mamá y papá son capaces de silenciar el gen que pasan a su descendencia.-En 1991, Denise identificó el primer gen de mamífero improntado, que fabrica el receptor de tipo 2 para el factor de crecimiento semejante a la insulina o Igf2r.-Desde entonces, se han identificado numerosos genes improntados que son importantes en el desarrollo y en enfermedades. Si tales genes están inactivados erróneamente, pueden producirse enfermedades genéticas como el síndrome de Prader-Willi.-Denise estudia cómo las moléculas de ARN no codificantes aseguran que los genes improntados permanezcan silenciados. Peter Becker (Universidad Ludwig Maximilians de Munich, Alemania)

-Las células de nuestro cuerpo almacenan información genética en el núcleo celular. Como los núcleos son muy pequeños y las moléculas de ADN son muy largas, esto no es tarea fácil.

-Es como intentar guardar una hebra muy fina, de 10 km de longitud, dentro del volumen de un guisante. El ADN necesita, por tanto, estar empaquetado de forma muy compacta para entrar dentro del núcleo.

-Las proteínas ayudan a empaquetar el ADN formando una estructura llamada cromatina. Peter analiza un grupo de enzimas que utilizan energía química para mantener flexible la cromatina de manera que la información genética pueda ser utilizada cuando es necesario a pesar de su denso empaquetamiento.

Wendy BickmoreMRC Human Genetics Unit, Edimburgo, Reino Unido

-Tras la finalización del proyecto genoma humano en 2003, conocemos la secuencia completa de los 3.000 millones de pares bases de ADN del genoma.

-Sin embargo, el genoma humano no es sólo una cadena linear de pares de bases, sino que se pliega, junto a proteínas y ARN, en una estructura tridimensional dinámica.

-Wendy utiliza marcas de colores y un microscopio para ver dónde están localizados los diferentes cromosomas y genes humanos dentro del núcleo celular y cómo la posición de los genes en el núcleo afecta a su activación/desactivación durante el desarrollo.-Wendy también participa en programas de difusión de temas de genética humana en escuelas escocesas.

Adrian BirdWellcome Trust Centre for Cell Biology, Edimburgo, Reino Unido

-Adrian estudia la mutilación del ADN, una alteración química del ADN que añade una capa adicional de información por encima de la secuencia del ADN.

-La mutilación del ADN desempeña un papel fundamental en el silenciamiento y Adrian ha encontrado proteínas que se unen a las secuencias de ADN metilado y median en este efecto.

-Los ratones que carecen de una de estas proteínas, llamada MeCP2, desarrollan una enfermedad similar a la enfermedad neurológica humana conocida como síndrome de Rett.

-Investigando qué genes son activados erróneamente en los ratones sin MeCP2, Adrian espera facilitar el desarrollo de estrategias terapéuticas para el tratamiento de este trastorno.

Neil BrockdorffMRC Clinical Sciences Centre, Londres, Reino Unido

-El laboratorio de investigación de Neil en Londres está lleno de científicas. Esto no resulta sorprendente dado su interés en los cromosomas sexuales de las hembras y en las causas de su desactivación.

-Todas las hembras humanas han silenciado la mitad de los cromosomas X que obtuvieron de su padre, y la mitad de los de su madre.

-Este patrón en mosaico es común a todos los mamíferos y la variación resultante va más allá de la contenida dentro de nuestro ADN solo.

-Neil ha ayudado a descubrir un gen llamado Xist (exist), que produce una molécula similar al ADN que se pega al cromosoma X, bloqueando físicamente la actividad génica.

Frank GrosveldUniversidad Erasmus, Rotterdam, Países Bajos

-Frank investiga la regulación del locus del gen de la betaglobina.

-La betaglobina es un componente de la hemoglobina, que sólo se fabrica en los glóbulos rojos para transportar oxígeno a todo el cuerpo.

-¿Cómo se activa este locus en los glóbulos rojos? La respuesta la tiene una secuencia reguladora del ADN llamada Región de control del locus (LCR, por sus siglas en inglés), que asegura que el gen sólo es accesible para las proteínas necesarias para activarlo en los glóbulos rojos.

-Frank estudia cómo interacciona el LCR con el gen de la betaglobina, incluso aunque no están al lado el uno del otro.

Peter MeyerUniversity of Leeds, Leeds, Reino Unido

-Cuando genes extraños son insertados en plantas, éstas intentan silenciarlos, fenómeno conocido como silenciamiento transgénico. Los científicos han descubierto que las plantas usan el mismo mecanismo para silenciar genes extraños que el que usan para regular sus propios genes tanto durante el desarrollo como en respuesta a los estreses ambientales.

-Estos mecanismos de silenciamiento son epigenéticos, esto es, no alteran la secuencia del ADN de los genes, y tienen la ventaja de que son reversibles.

-Peter está testando actualmente la hipótesis de que un mecanismo epigenético llamado transcripción antisentido controla los niveles de las enzimas productoras de citoquinina en la petunia, cuya concentración varía entre tejidos y según las diferentes etapas del desarrollo.

The Babraham Institute, Cambridge, Reino Unido

-Desde la oveja Dolly, muchos organismos han sido clonados. La clonación implica la transferencia de un núcleo de una célula adulta a un óvulo.

-Para que un embrión creado de esta forma se desarrolle en un organismo completamente formado, las marcas epigenéticas presentes en la célula adulta, tales como las modificaciones químicas del ADN y las proteínas histónicas, deben ser borradas y restablecidas.

-Wolf estudia este proceso, llamado reprogramación epigenética, y cree que la reprogramación ineficiente es la responsable de las altas tasas de mortalidad de los animales clonados durante las primeras etapas del desarrollo.

-Un mejor entendimiento de la epigenética nos ayudará a reprogramar a las células adultas para las terapias con células madre.

Bryan TurnerUniversity of Birmingham, Birmingham, Reino Unido

-Bryan estudia cómo las células recuerdan quienes son, y cómo es que algunas veces deciden cambiar de identidad.

-Si todas las células contienen la misma información genética, ¿por qué, entonces, por ejemplo, son las células de la piel diferentes de las células nerviosas del cerebro?

-Todo esto depende de qué subconjunto de genes está activado en estas células. Bryan estudia cómo las modificaciones químicas de las proteínas histónicas, que ayudan a empaquetar el ADN en el núcleo celular, afectan a si los genes son activos o silenciosos.

-También estudia los efectos de fármacos que alteran estas modificaciones químicas, y cómo pueden utilizarse en el tratamiento de la leucemia.

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