Un programa predice la ubicación de los lugares que controlan la actividad de los genes

25/09/2014 - E.P.

Las células presentan diferencias funcionales, que surgen porque los diferentes subconjuntos de genes están activos o en silencio dentro de determinados tipos de células

Bioquímicos de la Universidad de California, San Diego, Estados Unidos, han desarrollado un programa que predice la ubicación de marcas químicas que controlan la actividad de los genes basadas en secuencias de ADN. Estos expertos describen su análisis e informan de los resultados de su aplicación en células embrionarias humanas en un artículo publicado en la edición digital de la revista 'Nature Methods'.

"Todas nuestras células tienen el mismo modelo, el mismo ADN, aunque poseen funciones separadas", afirma John Whitaker, autor principal del informe. "Las células de la piel protegen y las células nerviosas envían señales, y estas diferencias surgen porque los diferentes subconjuntos de genes están activos o en silencio dentro de determinados tipos de células", detalla.

Estos patrones de actividad son controlados por las modificaciones del ADN que no alteran sus secuencias, marcas químicas que influyen en qué genes se leen y cuáles se omiten en una célula particular. Al comparar secuencias con y sin modificación epigenómica, los investigadores identificaron patrones de ADN asociados a los cambios.

Estos especialistas llaman a este novedoso análisis 'Epigram'. "La interacción entre la regulación genética y epigenómica sólo ha comenzado a descifrarse --señala el director del trabajo, Wei Wang, profesor de Química y Bioquímica--. Este estudio reveló que existen secuencias específicas de ADN que son reconocidas por las proteínas de unión al ADN", que especifican exactamente dónde otras enzimas colocan marcas epigenómicas.

El epigenoma guía el desarrollo de organismos complejos a partir de óvulos individuales fecundados. Los investigadores analizaron los patrones epigenómicos en células madre embrionarias humanas y cuatro linajes celulares derivados de ellas para catalogar los elementos genéticos que determinan el epigenoma durante el desarrollo.

Los daños en el epigenoma no sólo perturban el desarrollo sino que pueden ocurrir en cualquier momento de nuestra vida y, a veces, llevar a la enfermedad. La identificación de las secuencias de ADN que guían la ubicación de la epigenómica podría guiar el análisis experimental, según los autores. Al editar las secuencias de ADN que controlan las modificaciones epigenómicas, los científicos podrían analizar sus funciones y, tal vez en el futuro, enmendar errores epigenómicos que causan daño.