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IMPRONTA GENÓMICA Y DESARROLLO EMBRIONARIO, image, image, image, image,…
IMPRONTA GENÓMICA Y DESARROLLO EMBRIONARIO
EPIGENETICA
PROCESO
se producen cambios químicos heredables en los genes
sin modificar sus secuencias nucleotídicas son capaces
de alterar su expresión fenotípica
CAMBIOS
son transmitidos a las
células descendientes
MECANISMOS
participan de manera central en los procesos de impronta
genómica
Inactivación de uno de los cromosomas X en
las hembras de los mamíferos
el proceso de diferenciación
celular
modificaciones epigenéticas
Constituye un mecanismo pre-transcripcional de regulación de la expresión génica
cambian la estructura de la cromatina
Grado de metilación
del ADN
Modificaciones covalentes de las histonas
variaciones en los
patrones de condensación de la cromatina
IMPORTANCIA GENÓMICA DURANTE EL DESARROLLO EMBRIONARIO
La mayoría de los genes son expresados independientemente de su origen parental
Aproximadamente 100 genes
Son regulados y transcritos de manera mono-alélilca
Se denominan genes imprintados
Su patrón de expresión y regulación es dependiente de su origen parental,
I.a. Metilación del ADN y establecimiento de la impronta genómica.
Juega un papel fundamental en el establecimiento de la impronta genómica
En mamíferos
El proceso de metilación ocurre predominantemente
En las bases nitrogenadas de citosina
Los patrones de metilación a nivel genómico son estables y heredables
Existen dos patrones del desarrollo embrionario en el que el patrón de metilación es borrado y restablecido
Generación de células germinales
Período de pre-implantación embrionario
El genoma de las células masculinas y femeninas están altamente metilados
Sufren modificaciones importantes poco después de la fecundación embrionaria
El genoma paterno se demetila de manera activa y alcanza a completarse antes de la replicación del ADN
El patrón de metilación es borrado en el momento en el que la células germinales ingresan a la gónada
Poco después de la fertilización
Los genomas paternos y maternos son demetilados
Algunos genes imprintados permanecen con su estado
de metilación
Durante el desarrollo posterior
Los patrones de metilación son restablecidos
Tejidos embrionarios
Tejidos extraembrionarios
A pesar de estos cambios
Algunos genes
Mantienen su estado de metilación
Esencial para el desarrollo embrionario
El genoma materno en tanto
Sufre una demetilación más lenta por un mecanismo
pasivo que depende la replicación del ADN
El segundo período de reprogramación del
patrón de metilación
se establece durante la generación de las células germinales.
El patrón de demetilación global
incluye a los genes
imprintados y se completa entre los días embrionarios
Contribución de los genomas parentales al
embrión.
Los diploides ginogenéticos
mostraron un pobre desarrollo de las membranas
extra-embrionarias
Saco vitelino
Trofoblasto
tenían un desarrollo normal de las membranas
extra-embrionarias,
En humanos
A veces se producen embriones que son parcial-
mente ginogenéticos o androgenéticos, para un cromosoma en particular
Disomias Uniparetales
Alteraciones cromosomicas
En un genoma las copias de un determinado cromosoma
Deriva exclusivamente de uno de los progenitores
surgen cuando se fusionan gametos
parentales que experimentaron no disyunción meiótica durante su generación
por ejemplo, Individuos que son disómicos para el
par de cromosomas 15
Sindrome de Angelman y Sindrome de Prader-
Willi, respectivamente.
presentan un fenotipo
anómalo y la anomalía es distinta según si ambos
cromosomas 15 son de origen paterno o materno.
Causan del 3 al 5% del Síndrome de
Angelman
Surge cuando afecta al cromosoma 15 materno
Causan del 25-30% del Síndrome de Prader-Willi.
Surge cuando afecta al cromosoma 15 paterno
METILACION Y REGULACION DE LOS GENES
igf2/H19.
Las regiones
o dominios de metilación diferencial
funcionan como sitios de metilación del ADN dependiente
del origen parental
Estos dos genes estan separado solo por 90 kilobases
El gen igf2
Codifica oara un factor de crecimiento fetal
El gen H19
Es un ARN no modificante
En el cromosoma paterno
Induce cambios epigenéticos sobre el promotor del gen h19
está reprimida como
resultado de la fuerte metilación que
ocurre sobre las DMR.
Son regulador por la impronta genómica
En el cromosoma materno, La ausencia de metilación sobre la DMR
FAVORECE
el reclutamiento de la
proteína CTCF
La cual bloquea la actividad de los aumentadores (E) sobre el gen Igf2, lo que resulta en la inhibición de su expresión
La expresión
de H19
ALTERACIONES DE LA IMPRONTA GENÓMICA
Síndrome de Prader Willi
Condición genética compleja
Retardo mental
Hipotonía
Corta estatura
Hipogonadismo
Alrededor del 70% de las personas con este padecimiento
Poseen una deleción del
segmento15q11-q13
25% un
disomia unparental materna
5% Corresponde a las alteraciones en las regiones reguladoras próximas de los genes involucrados
Síndrome de Angelman
Causado por la pérdida de un gen imprintado
ube3a
Expresado sólo el alelo materno
Este gen
codifica para una Ubiquitin Ligasa E3
Su funcionalidad es critica durante el desarrollo de la ramas terminales sinápticas de las dendritas en ciertas regiones del cerebro
Hipocampo
Cerebelo
