Impronta Genomica

Materia: Principios de genética

Impronta genómica 18/02/2013

Tanto el genoma paterno como el genoma materno se requieren para el desarrollo normal embrionario y posnatal. La diferencia funcional entre ambosgenomas esta mediada por la impronta genómica, un mecanismo epigenético por el cual la expresión de ciertos genes se vuelve dependiente de su origen parental. Muchos de estos genes desempeñan funciones cruciales en crecimiento y diferenciación, además, la impronta se reconoce como un factor importante en varias enfermedades hereditarias y en la carcinogénesis en humanos. Aun cuando se desconocenlos mecanismos que permiten a la célula distinguir los cromosomas homólogos-de acuerdo en su origen parental, en los loci improntados- una característica epigenética que se relaciona de manera consistente con la impronta es la metilación en secuencias CpG. La impronta conduce un mecanismo de regulación de la expresión génica por exclusión alelica debido a la inactividad en algunos casos del alelopaterno y en otros del materno. Los genes improntados a menudo se localizan agrupados y entre ellos se encuentran genes que codifican para moléculas maduras de RNA.
Tanto la madre como el padre contribuyen con su material hereditario a su descendencia , en la cual la mayor parte de los genes se expresan por ambos alelos, es decir son equivalentes funcionalmente; sin embargo existen a demás genescuya expresión puede ser funcionalmente distinta según el sexo parental del que provengan. A esta expresión diferencial de la información genética se le denomina impronta genómica o parental. La palabra inglesa imprinting alude a la impronta, huella o marca grabada en el genoma parental. Esta IG conlleva la modificación epigenética de un alelo de un gen, de un segmento cromosómico o de uncromosoma entero, permitiendo una expresión diferencial de los dos alelos del gen de todas las células somáticas de su progenie, es decir una expresión monoalélica. Se trata entonces de un tipo de herencia epigenética relacionada con una modificación del genoma, una etiqueta o marcaje heredable por células somáticas de la progenie, que no implica cambios en la secuencia del DNA.
La impronta genómica esun proceso biológico por el cual un gen o dominio genómico se encuentra marcado bioquímicamente indicando su origen parental. Las improntas genómicas pueden ser covalentes (por metilación de ADN) o no covalentes (por interacciones proteína-ADN, ADN-ARN o localización genómica en el espacio nuclear). El proceso de impronta requiere una maquinaria enzimática nuclear que mantiene estas marcasepigenéticos a lo largo del ciclo celular.

¿Cuándo se establece la impronta parental?
La impronta parental se establece durante la gametogénesis, en la que un cromosoma de cada pareja de homólogos es segregado al espermatozoide o al óvulo; posteriormente, durante la embriogénesis y el desarrollo a adulto, los alelos de los genes improntados se mantienen en sus dos estadosepigenéticos/"conformacionales": materno o paterno.
De esta manera, las improntas genómicas hacen de molde en su propia replicación, son heredables, y pueden ser identificadas mediante análisis molecular, sirviendo como marcadores del origen parental de las regiones genómicas.

Consecuencia funcional: expresión genética desequilibrada
Más allá de constituir un mero marcaje del origen parental de los alelos de un mismo gen,la impronta genómica tienen la consecuencia funcional de reducir la expresión génica de una de las copias parentales, lo que tiene como resultado la expresión desequilibrada de ambos alelos homólogos.
Como resultado de la impronta, se favorece la expresión de un determinado alelo sobre el otro en función de su origen parental. Por ello, la impronta a menudo se relaciona con el concepto de...