regulacion de la expresion genetica

Artículo especial

Arch Argent Pediatr 2012;110(2):132-136 / 132

Regulación de la expresión génica: cómo operan
los mecanismos epigenéticos
Regulation of gene expression: how do epigenetic mechanisms
work
Dr. Brian M. Cavagnaria
RESUMEN
El fenotipo de cada célula no sólo depende de
la secuencia de nucleótidos del ácido desoxirribonucleico (ADN), sino que está determinado
por losgenes que son expresados y aquellos que
no lo son. Una forma de regular este patrón de
expresión génica es modificar la estructura de
la cromatina a través de diversos mecanismos
epigenéticos. En el presente artículo se revisan
los mecanismos epigenéticos más importantes:
metilación del ADN, modificación post-traduccional de las histonas, silenciamiento génico mediado por ácidos ribonucleicos nocodificantes,
remodelado de cromatina dependiente de adenosín trifosfato y proteínas del grupo Polycomb
y Trithorax.
Palabras clave: epigenética, mecanismos epigenéticos, regulación génica, expresión génica.
SUMMARY
Cell phenotype does not only depend on the
nucleotide sequence, but is determined by those
genes that are expressed and those that are not.
One way to regulate this geneexpression pattern
is by modifying the chromatin structure via diverse epigenetic mechanisms. In the present article we present the most important epigenetic
mechanisms: deoxyribonucleic acid methylation,
histone post-translational modifications, noncoding ribonucleic acid mediated gene-silencing, ATP-dependent chromatin remodeling, and
Polycomb and Trithorax group proteins.
Key words:epigenetics, epigenetic mechanisms, gene
regulation, gene expression.
http://dx.doi.org/10.5546/aap.2012.132

a. Departamento de
Pediatría.
Hospital Alemán.
Ciudad Autónoma
de Buenos Aires.
Correspondencia:
Dr. Brian M. Cavagnari:
bcavagna@gmail.com
Conflicto de intereses:
Ninguno que declarar.
Recibido: 14-11-2011
Aceptado: 15-11-2011

INTRODUCCIÓN
En líneas generales, todas lascélulas somáticas del organismo presentan la misma carga genética. Por otra
parte, los diferentes tipos celulares
expresan proteínas distintas y tienen
diferentes fenotipos. De esto se desprende que el fenotipo celular no depende solamente de la secuencia del
ácido desoxirribonucleico (ADN) presente en su genoma, sino que está determinado por los diferentes grados de
expresión de estos genes dentrode cada célula. En otras palabras, un mismo

ADN puede ser utilizado de diferente
forma en distintos tipos celulares (expresión selectiva de genes).
Existen varios niveles de regulación de la expresión génica. El más
común se da a nivel de la síntesis de
ácido ribonucleico (ARN) a partir de
ADN (transcripción), aunque también
existe una regulación a nivel posttranscripcional (corte yempalme),
traduccional (síntesis de proteínas a
partir de un ARN mensajero) y posttraduccional (modificaciones post-traduccionales). Pero sin lugar a dudas,
la forma de regular la expresión génica que ha revolucionado el modo de
interpretar la relación de los genes con
el medio ambiente, está a cargo de los
distintos mecanismos epigenéticos.
Existen muchas formas de definir a
la epigenética.Una de las más actuales la considera el estudio de los cambios heredables en la expresión de los
genes, que no pueden ser atribuidos
a cambios en la secuencia del ADN.1,2
Hasta el momento, se han identificado más de veinte mecanismos epigenéticos, 3 los cuales juegan un rol
importantísimo en la regulación de
la transcripción y, por lo tanto, en la
expresión génica. Estos mecanismos
incluyenla metilación del ADN, las
modificaciones post-traduccionales
de las histonas, el silenciamiento génico mediado por ARN no codificantes,
los complejos de remodelado de cromatina basados en adenosín trifosfato
(ATP) y los complejos proteicos Polycomb y Trithorax, entre otros,4 pero
aún estamos lejos de entender todas
las implicancias de esta regulación.
De hecho, si bien hay mecanismos...