Presentación acerca de loas fundamentos de la epigenética y sus afectaciones en la vida real.

1. Somos más que genes.

2. Que es la epigenética?
 “Transmisión y perpetuación de información que no está
basada en la secuencia del ADN…” (mantener fenotipos)
 “ cambios heredables en la expresión genética a través de la
mitosis o la meiosis que no se encuentran codificados en la
secuencia del ADN…” (mecanismos de alteración
transcripcional)
 “ mecanismo para el mantenimiento estable de los cambios
de la expresión génica a través del marcaje físico del ADN o
sus proteínas asociadas

3. Y para la neuroepigenética?
Estudio de los cambios
reversibles en la función
génica que ocurren sin
una cambio en la
secuencia de ADN

4. Para comenzar…
 ADN: es un tipo de ácido
nucleico que codifica las
instrucciones necesarias para el
desarrollo y funcionamiento de los
organismos.
 Gen: El gen es la unidad física
básica de la herencia.

5. Para comenzar…
Cromosoma: Es una megaestructura genética que contiene varios genes.
Nucleosoma: Es la estructura básica de la fibra de cromatina. Un nucleosoma está
constituido por un octámero de proteínas histonas en su parte central y una doble
hélice de DNA.
Genoma: Secuencia de nucleótidos codificados en el ADN.
Epigenoma: es la cromatina asociada a histonas mas el patrón de metilación del
ADN que define la forma tridimensional del material genético y su accesibililidad.

8. Modulación de la expresión génica

9. “Marcas epigenéticas”
 Modificaciones post-traduccionales de las histonas
 Modificaciones covalentes del DNA
 RNA no codificantes

10. Quién escribe en el tablero?

11. La activación o represión dependerá del contexto en el que se encuentren las
marcas químicas.

12. Código de Histonas
 Co-presencia de algunas modificaciones, puede ayudar
a predecir el estado de expresión de genes,
susceptibilidad de genes a ser activados o reprimidos
por tratamientos específicos.
 También se utilizan para mapear la presencia de
elementos como "enhancers", exones, intrones y
secuencias de inicio.

13. Metilación del ADN
 Particularmente, suele afectar a las citosinas. (Islas
CpG)
 Se relaciona con procesos de represión de la
transcripción.
 Es un proceso reversible.
 Clave durante el proceso de desarrollo embrionario.

14. Brain
Physiology
Behavior
Early
Environmental
Experiences
Our experiences or “nurture” can have long-
term effects on our brain and behavior
Control epigenético de la actividad
génica
https://www.youtube.com/watch?v=nygyUMODV7
Y

15. La epigenética en la vida real

16. Ruta de efectos por estrés prenatal
Monk, Spicer & Champagne (2012) Development & Psychopathology

17. Genes alterados en placenta de ratas luego de
exposición variable crónica al estrés.
Gene Gene Function Stress Effect
11BHSD-2 metabolizes corticosterone Decreased
DNMT1 maintenance DNA methyltransferase Decreased
Nr3c1 glucocorticoid receptor Decreased in male
11BHSD-1 metabolizes corticosterone Decreased
AFP Alfa-fetoprotein (binds estradiol) Decreased
AR Androgen receptor Decreased in females
AVPR1a Vasopressin receptor (social
behavior)
Decreased in males
DIO3 Iodothyronine deiodinase 3
(inactivates thyroid hormone)
Decreased in females
DLK1 Delta-like 1 homolog (adipogenesis) Decreased
DNMT3L DNA methyltransferase Decreased
IGF1R Insulin growth-like factor 1 receptor Decreased
IGF2 Insulin growth-like factor 2 Decreased

18. cccctctgctagtgtgacacacttcgc
gcaactccgcagttggcgggcgcgg
accacccctgcggctctgccggctgg
ctgtcaccctcgggggctctggctgc
cgacccacgggcgggctccgagcg
gttccaagcctcggagtgggcgggg
gcg ggaggg agcctggg agaa
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cgacccacgggcgggctccgagcg
gttccaagcctcggagtgggcgggg
gcg ggaggg agcctggg agaa
Estrés prenatal Sin estrés
Perfil de Metilación del gen 11BHSD-2 en
la placenta
M
M M
M M
M
M
M
M
M M

19. Anita Thapar & colleagues (2000)

20. Exposición materna
al bisfenol A (BPA)
durante el embarazo
Cambios tejido
específicos en la
expression génica
Consecuencias en
neurodesarrollo,
metabolismo y
sistema inmune.
Efectos específicos por sexo
Niños: la alta exposición prenatal al BPA se
asocia con un aumento de los problemas de
conducta (CBCL), incluidas las puntuaciones en
los síndromes de conducta emocionalmente
reactiva y agresiva
Niñas: la exposición prenatal al BPA se asocia
con puntuaciones más bajas en todos los
síndromes, en particular para
ansiedad/depresión y el de comportamiento
agresivo

21. BPA x Sex interaction
Memoria dependiente del hipocampo y expresión génica
Kundakovic et al. (2015) Proc Natl Acad Sci U S A

22. BPA x Sex interaction
PN 28 PN 60
¿Los cambios en la metilación del
ADN asociados al BPA están
presentes tanto en el cerebro como
en la sangre?

23. BPA x Sex interaction Low BPA < 1 µg/L (F=22;
M=21)
High BPA > 4 µg/L (F=19;
¿Hay cambios en la metilación del ADN asociados al BPA
en la sangre del cordón umbilical?

24. Visiones opuestas del desarrollo
PROGRAMMED
CONSTRUCTED

25. Abuso y negligencia en la infancia
Vincent Fellitti
Vacíos científicos

26. Kundakovic & Champagne (2015) Neuropsychopharmacology REVIEWS
Transmisión madre-hija
del cuidado materno

27. 0
5
10
15
20
25
30
35
High LG
Low LG
0 6 21 66
0
5
10
15
20
25
30
35 *
*
offspring age (days)
relative
ERα
mRNA
relative
ERβ
mRNA
High LG
Low LG
PN0 PN6 PN21 Dam
0
2
4
6
8
10
12
14
*
*
0 6 21 66

28. Qué sucede con las victimas de
abuso y negligencia?
 El estrés crónico de la infancia altera la respuesta
al estrés mediante cambios epigenéticos.
 Alteración de genes relacionados con el sistema
inmune, neurodesarrollo, cáncer, trastornos
psiquíatricos y abuso de sustancias.
 Los cambios epigenéticos debidos al estrés
pueden transmitirse a la siguiente generación.

29. Buenas noticias!
 Algunos niños son resistentes al efecto del abuso y
la negligencia (genética, epigenética).
 Los cambios epigenéticos son, en teoría, reversibles
(Intervención mediante medicación o terapia
cognitiva).

30. Alteraciones epigenéticas y
enfermedad

31. Mapas Epigenéticos
 Pueden ser de utilidad para el diagnóstico y
tratamiento de enfermedades.
 Aportan información respecto a la plasticidad del
genoma del paciente y las características genéticas que
pueden favorecer tratamientos determinados.

32. Fármacos para modular el
epigenoma
 Diseño de moléculas específicas que inhiben algunas
reaciones enzimaticas, como por ejemplo, las
generadas por los lectores.
 La ventaja está en que puede orientarse el efecto sobre
la estructura afectada solamente. Disminuyendo los
efectos indeseados.

33. Conclusiones
 No solamente somos el resultado de nuestros genes,
sino también el resultado de relaciones enzimáticas y
proteicas sofisticadas, esto abre las posibilidades a
modular la acción de los genes.
 Nutrición y estilo de vida pueden condicionar nuestro
epigenoma.
 El ambiente puede alterar de manera dinámica la
actividad génica y esto se puede evidenciar por
cambios no solo físicos sino comportamentales.