Esteu aquí

Reportatge

BDebate Epigenètica

Sinopsi B·Debate - ADN i epigenètica: un genoma per a controlar-los a tots

El 29 i 30 d'octubre de 2015, alguns dels millors experts internacionals es van reunir a B·Debate per parlar sobre epigenètica i cancer. En aquesta Sinopsi us expliquem el més rellevant del que allà es va parlar, els nous avenços, les noves tendències i les principals conclusions. 

28.01.2016

Descarrega la sinopsi      icona galeria de fotos

La informació genètica s'emmagatzema en l'ADN com un llibre d'instruccions difícil de llegir. Les mateixes lletres apareixen en llibres tan diferents com una cèl·lula de la pell, una del fetge, una del cor. Què distingeix les històries que expliquen? L’epigenètica, la relació de les lletres amb els lectors.

L'epigenètica es defineix com qualsevol variació biològica heretable que sorgeix independentment de la seqüència d'ADN. A grans trets engloba tres blocs: les modificacions de les histones (proteïnes que enrotllen el genoma de forma més o menys compacta); la metilació de l'ADN (petita marca afegida a una de les seves lletres que condiciona la seva lectura), i els anomenats àcid ribonucleic (ARNs) no codificants: tots aquells ARNs que no serveixen per fabricar proteïnes i que procedeixen de l'anomenat genoma fosc o ADN escombraries, el 98% de la seqüència genètica fins fa res menyspreada amb equivocada anticipació.

Tots aquests mecanismes permeten que a partir d'una sola cèl·lula apareguin neurones, ossos i limfòcits. I la seva importància fa que errades en la maquinària propiciïn tumors o fins i tot casos d'autisme. En ser heretables, si es produeixen canvis en les cèl·lules sexuals alguns d'ells poden passar als descendents.

Per discutir part dels nous avenços, alguns dels millors experts internacionals es van reunir al debat 'Coding and Non-Coding Functions of the Genome'. Es tracta  tercer dels cinc mítings planejats en la sèrie de Barcelona Conferences on Epigenetics and Cancer (BCEC) i va ser co-organitzat per B·Debate –una iniciativa de biocat l'Obra Social "la Caixa" per promoure el debat científic– i el Centre de Regulació Genòmica (CRG). 


Llegeix la següent sinopsi i coneix tot el que es va parlar en aquest debat. Pots llegir-ne les diferents seccions seguint aquest text i els diversos temes ubicats a la columna de la dreta. 
Les principals conclusions del debat van ser:
  • Només el 2% del genoma són gens. El restant 98% es coneixia com ADN escombraries o fosc. Menysprear aquest 98% era un error, ja que gran part funciona regulant com es comporta aquest altre 2%
  • L'ADN fosc és una de les claus de l'epigenètica, els canvis heretables que no depenen de la seqüència d'ADN, i que actua regulant l'activitat dels gens
  • L'epigenètica permet que es formin cèl·lules i òrgans diferents a partir d'un mateix ADN. Alteracions epigenètiques s'han relacionat amb malalties tan dispars com el càncer o l'autisme, i s'investiguen possibles teràpies per revertir-les
  • L'epigenètica pot ser modificada per l'ambient, i alguns d'aquests canvis sembla que poden heretar-se pels descendents

 

1. L'epigenètica: el genoma fosc i més enllà

"Fins fa poc hi havia una visió dogmàtica que establia una relació molt simple: un gen igual a una proteïna", comenta Luciano Di Croce, professor ICREA, cap de grup al Centre de Regulació Genòmica de Barcelona i líder científic del B·Debate. "Això feia molt fàcil la investigació, perquè ens podíem centrar únicament en el 2% del genoma que contenen els gens i rebutjar el restant 98%. Però estàvem equivocats ", assegura.

Tot i que feia temps que se sospitava l'error, l'any 2012 un gran consorci internacional va posar cap per avall el dogma. El projecte Encode (Enciclopèdia d'Elements de l'ADN) va establir que almenys el 80% de l'ADN té alguna funció biològica. Encara que no quedava clar què s'entenia per funció, alguna cosa sí que resultava evident: la immensa majoria del genoma estava actiu.

Gran part d'aquesta activitat tenia a veure amb la transcripció de l'ADN. En general, les instruccions del genoma tenen a veure amb la fabricació de proteïnes: les lletres de l'ADN, en llegir-se, serveixen de motlle perquè es formi ARN, i aquest fa de nou motlle (com unes nines russes) perquè es construeixin les proteïnes, els maons de la cèl·lula. Aquesta part només suposa el 2% del llibre: són els gens. Gairebé tota la resta de l'ADN també es llegeix en forma d'ARN, encara que aquest no doni lloc a proteïnes: són els anomenats ARN no codificants. I ara se sap que gran part d'ells permeten regular l'expressió (la lectura) dels gens.

Aquesta és una de les potes de l'epigenètica, definida com el conjunt de canvis heretables que no depenen estrictament de la seqüència d'ADN, i que actua bàsicament controlant com treballen els gens, encenent-los i apagant-los. Però hi ha almenys unes altres dues potes, i tenen a veure amb les histones, les proteïnes sobre les quals s'enrotlla el genoma, i amb la metilació de l'ADN, petites marques sobre algunes de les seves lletres.

El genoma no s'ha de considerar com un llibre lineal, sinó com un desplegable en tres dimensions. Per poder llegir les seves parts (o per a encriptar-les, que a vegades és tan important com desxifrar-les), la maquinària de la cèl·lula ha de poder arribar a elles, i això depèn de com estigui de desplegat. Modificant les histones (afegint o traient marques químiques) es farà més lax o constret. Metilant algunes de les lletres C (les citosines) generalment es compactarà per evitar ser llegit.

Això permet que, tot i que els seus gens siguin exactament els mateixos, una neurona sigui una neurona i un hepatòcit un hepatòcit.


> Llegeix el següent tema de la sinopsi: Les histones, més que un collaret de perles

Pot semblar senzill, però tota una orquestra s'ha de coordinar perquè els nostres dos braços apareguin on apareixen, a banda i banda sota el coll, o perquè tinguem dues cames simètriques. I que tot això succeeixi a partir d'una sola cèl·lula després de la unió de l'òvul i l'espermatozoide.


 

Pot semblar senzill, però tota una orquestra s'ha de coordinar perquè els nostres dos braços apareguin on apareixen, a banda i banda sota el coll, o perquè tinguem dues cames simètriques. I que tot això succeeixi a partir d'una sola cèl·lula després de la unió de l'òvul i l'espermatozoide.

> Segueix llegint

"Més del 80% de l'ADN es transcriu (es llegeix) a ARN no codificant", assegura Tony Kouzarides, professor de Biologia del Càncer a la Universitat de Cambridge. "I pràcticament la meitat d'aquest ADN són retrovirus inserits en el genoma en algun moment de l'evolució", afegeix Simon J. Elsäser, de l'Institut Karolinska a Estocolm.

> Segueix llegint

Les teories de Darwin afirmen que l'evolució succeeix per mutacions en l'ADN que passen a la descendència, mutacions que són conseqüència de l'atzar en què poc (o gens) importa l'ambient. El seu contemporani i desprestigiat Lamarck sostenia una cosa diferent i l’epigenètica obre la porta a donar-li una mica de raó.

> Segueix llegint