ADN: Un libro, múltiples historias
Cindy S. Molina Ruiz; Juan S. Gómez Díaz; Trevor Williams
Manejo Biorracional de Plagas y Vectores, Instituto de Ecología A.C.
Resumen
La epigenética estudia modificaciones al ADN que resultan de diferentes estímulos en el ambiente. En los humanos esto se asocia con la salud y su relación con el ambiente y estilo de vida.
Palabras clave
ADN, Salud, Biología
¿Sabías que todas las células de tu cuerpo comparten el mismo ADN? Así es, las células de tus ojos, de tus manos, de tu estómago y tu cerebro, poseen la misma secuencia de ADN; no obstante, su forma y función son claramente distintas. Estas diferencias se originan de la manera que cada célula interpreta su información genética. Para comprender esto de forma simple, podemos imaginar al ADN como un libro de instrucciones para las células, el cual puede leerse en distintas posiciones, idiomas o partes dando origen a varias interpretaciones, aunque las palabras que lo conforman se mantengan.
La rama de la epigenética estudia justamente los mecanismos que generan estas historias alternativas. Es decir, cómo la información genética (el genotipo) produce las características que podemos observar (el fenotipo) en el contexto de los estímulos de su ambiente. Con esta línea de estudio podrían responderse preguntas como: ¿Por qué los gemelos idénticos no son idénticos?, ¿Cómo determina la temperatura del agua el sexo de algunos peces antes de nacer?, ¿Por qué envejecemos?, y muchas más.
Figura 1. Los gemelos idénticos aun muestran pequeñas diferencias físicas.
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La epigenética se centra en las modificaciones que le ocurren al empaquetamiento del ADN dentro del núcleo de las células. Estas modificaciones afectan química o físicamente al ADN, pero no alteran su secuencia o código de información; sin embargo, sí afectan la capacidad de la célula de leer la información en los genes que contiene. Las modificaciones pueden ser químicas, como ocurre con la metilación; o basarse en la presencia de distintas proteínas que la célula utiliza para empacar al ADN. Estas modificaciones permiten que la célula aumente o reduzca el flujo de instrucciones con el fin de regular los mensajes e instrucciones químicas presentes en cada célula, cómo subimos o bajamos el volumen de nuestros dispositivos hoy en día. Si bien las modificaciones epigenéticas son lo suficientemente estables para heredarse a la siguiente generación, bajo la influencia correcta, también son reversibles.
Figura 2. Distintos factores externos e internos pueden modificar al ADN sin alterar su secuencia. Estas modificaciones regulan la forma en que las células pueden interpretar las instrucciones que el ADN contiene y alterar su funcionamiento. Licencia CreativeCommons
En los años más recientes, esta rama de estudio ha cobrado importancia por el potencial rol de los cambios epigenéticos en las enfermedades humanas, particularmente con relación al ambiente y nuestro estilo de vida. Estudios muestran, por ejemplo, que, en algunos animales, la metilación del ADN aumenta con la edad del individuo; asimismo se ha mostrado que ciertos genes que presentan modificaciones epigenéticas se asocian a las células tumorales y el cáncer. Con esta información se ha propuesto que, en el caso de los humanos, la exposición a ciertos químicos, algunas infecciones virales o bacterianas, hambruna, y el estrés, entre otros, podrían tener efectos epigenéticos y fenotípicos que afectan nuestra susceptibilidad a enfermedades como la obesidad, diabetes, depresión, y el cáncer entre otras. Sin embargo, los estudios de este tipo en humanos se enfrentan a múltiples obstáculos, como las escalas de tiempo necesarias, el tamaño de las muestras que se requerirían, la disponibilidad de metodologías y recursos y la ética asociada a este tipo de investigación.
El estudio de la epigenética seguirá creciendo con la aparición de nuevas tecnologías que permiten estudiar el ADN. Esta área de estudio es de gran interés para entender cómo los organismos reaccionan a su ambiente cambiante a través del tiempo. Además, representa toda una nueva dimensión al estudio de la salud y la enfermedad, así como la posibilidad de generar nuevas terapias y tratamientos “personalizados”. Conforme el conocimiento en el área se desenvuelva y se comparta con la sociedad, es innegable que veremos futuras aplicaciones en la salud, agricultura, y la conservación de especies amenazadas, entre otras.
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