Un grupo internacional de investigadores ha descubierto un nuevo fenómeno que ocurre en gemelos idénticos: independientemente de sus genes idénticos, comparten un nivel adicional de similitud molecular que influye en sus características biológicas. Los investigadores proponen un mecanismo para explicar el nivel adicional de similitudy mostrar que está asociado con el riesgo de cáncer en la edad adulta. Los resultados aparecen en la revista biología del genoma .
"Las características de un individuo dependen no solo de los genes heredados de los padres, sino también de la epigenética, que se refiere a los mecanismos moleculares que determinan qué genes se activarán o desactivarán en diferentes tipos de células. Si vemos el ADN de uno como la computadorahardware, la epigenética es el software que determina lo que la computadora puede hacer ", dijo el autor principal, el Dr. Robert A. Waterland, profesor asociado de pediatría - nutrición en el Centro de Investigación de Nutrición Infantil del USDA / ARS y el Texas Children's Hospital y de molecular y humanogenética en Baylor College of Medicine.
La epigenética funciona mediante la adición o eliminación de etiquetas químicas a los genes para marcar cuáles deben usarse en diferentes tipos de células. Una de las etiquetas mejor estudiadas, que se sabe que juegan un papel importante en el desarrollo y el cáncer, es el grupo químico metilo. Aquí,En un gran grupo de pares de gemelos idénticos y fraternos, Waterland y sus colegas estudiaron un grupo de genes llamados epialleles metaestables. El trabajo previo indicó que las etiquetas de metilo se agregan aleatoriamente a los epialleles metaestables durante el desarrollo embrionario temprano y se mantienen durante toda la vida.
"Esperábamos que los patrones de las etiquetas de metilo añadidas a los epialleles metaestables fueran igualmente aleatorios en gemelos idénticos y gemelos fraternos", dijo Waterland. "En cambio, encontramos que los patrones de metilación coincidían casi perfectamente en gemelos idénticos, un grado de similitudeso no podría explicarse por los gemelos que comparten el mismo ADN. Llamamos a este fenómeno 'supersimilaridad epigenética' ".
Los gemelos idénticos se forman cuando el embrión muy temprano, esencialmente una bola de células, se divide en dos partes, y cada una continúa desarrollándose en un ser humano separado. Los autores propusieron y probaron un modelo simple para explicar la supersimilaridad epigenética.
"Si, en este grupo de genes, los marcadores epigenéticos se establecen antes de que el embrión se divida en dos, entonces los marcadores serán los mismos en ambos gemelos", dijo Waterland. "En esencia, ambos gemelos heredan una memoria molecular íntima desu legado de desarrollo compartido como un solo individuo. Por otro lado, los genes en los que se establecen marcadores epigenéticos después de la división del embrión pueden tener mayores diferencias epigenéticas entre los dos gemelos ".
conexión de cáncer
La supersimilaridad epigenética parece ocurrir en un grupo relativamente pequeño de genes, pero, como descubrieron los investigadores, muchos de estos están asociados con el cáncer. Para evaluar si estos marcadores epigenéticos pueden afectar el riesgo de cáncer, los científicos de Houston se asociaron con el cáncerepidemiólogos que dirigen el Estudio de Cohorte Colaborativo Victoria's Cancer Council de Melbourne en Melbourne, Australia. En la década de 1990, este gran estudio se estableció para evaluar diferentes factores de riesgo para el cáncer.
"Al analizar muestras de ADN de sangre periférica de adultos sanos en nuestro estudio, hemos podido demostrar que la metilación en genes epigenéticamente supersimilares está asociada con el riesgo de desarrollar posteriormente varios tipos de cáncer, incluyendo cáncer de pulmón, próstata y colorrectal", dijoDr. Roger Milne, profesor asociado y jefe de Epidemiología del Cáncer en el Cancer Council Victoria, y autor del estudio.
Este estudio muestra que, a nivel epigenético, los gemelos idénticos son más similares entre sí de lo que se reconoció previamente.
"Nuestros hallazgos deberían provocar una reevaluación de estudios genéticos previos en gemelos", dijo Waterland. "Durante décadas, los investigadores han estudiado gemelos genéticamente idénticos para estimar qué proporción del riesgo de enfermedad está determinada por los genes de uno. En la medida en que la epigenéticala supersimilaridad afecta el riesgo de enfermedad, como indican nuestros resultados, se han inflado las estimaciones de riesgo genético basadas en estudios de gemelos ".
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Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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