L’epigenoma humà: modificació d’histones, accessibilitat, metilació i expressió

Epigenòmica humana: El genoma humà no és un text sense context. No ho és des d’una perspectiva evolutiva, però tampoc ho és des d’una perspectiva biològica. El dogma central de la biologia molecular, com tots els dogmes, es complementa amb el seu antidogma. La informació genòmica determina la informació transcriptòmica, i la transcriptòmica la proteòmica, al temps que la proteòmica ho fa amb la metabolòmica. Però el genoma no es replica sol, no es transcriu sol, no es repara sol. Ho fa a través d’una secció de la maquinària proteica, amb la intervenció d’una plèade de molècules d’ARN, i amb la modulació d’elements “metabòlics”. Allò que passa “damunt” del genoma és l’epigenoma. Sota aquest concepte s’entenen diversos aspectes. Aspecte central és l’expressió d’aquest genoma (transcripció a ARN, traducció a proteïna). Aquesta expressió és regulada a través de canvis en l’accessibilitat de l’ADN a la maquinària proteica, una part dels quals són regulats mitjançant modificacions bioquímiques (metilacions/desmetilacions, etc.) ja sigui de l’ADN o de les proteïnes que l’empaquen (histones, etc.). El NIH Roadmap Epigenomics Mapping Consortium vol cartografiar el genoma humà pel que fa als llocs de metilació d’ADN, les modificacions d’histones, l’accessibilitat de cromatina i les zones que transcriuen a les petites molècules reguladores d’ARN. A la revista Nature es publica ara una anàlisi integrativa de 111 epigenomes humans de referència.

La visió de l’ADN com una doble hèlix (1) explica l’estructura primària de la molècula genòmica. Però aquesta cadena es plega al voltant d’histones (fil de cromatina) i d’altres proteïnes fins a formar el cromosoma (3, 4, 5).

Una col·lecció d’epigenomes humans de cèl·lules troncals i diferenciades

Simplificadament, podriem dir que el genoma humà és constant en cadascun dels nuclis de les cèl·lules humanes. No és del tot així, és clar. Hi ha diferències entre individus, poques potser, però suficients per fonamentar la variabilitat hereditària humana. També n’hi ha entre les cèl·lules d’un mateix organismes, a través de mutacions o de reordenaments cromosòmics. Però no és el genoma el que explica la diversificació de les nostres cèl·lules en més de 200 tipus diferents. Això ho expliquen variacions epigenòmiques, les quals alhora també responen també a estímuls externs, ambientals.

El mapa que ofereixen el Roadmap Epigenomics i els seus col·laboradors, doncs, no és un mapa senzill. No és una successió linial com gairebé ho és el genoma. És el resultat de la integració de 111 mapes epigenòmics humans, corresponents a cèl·lules progenitores (= cèl·lules troncals, cèl·lules mare) i a cèl·lules diferenciades (= cèl·lules tissulars). Cada mapa individual registra en un tipus cel·lular concret patrons de modifició d’histones, d’accessibilitat d’ADN, de metilació d’ADN i d’expressió d’ARN.

Amb la visió de conjunt, es vol oferir un mapa global d’elements reguladors, i com aquests elements coordinen els processos de diferenciació/resposta cel·lular. La variació genètica subjacent (tant la neutra com l’associada a malalties) té una expressió epigenètica diferent en diferents teixits.

Aquesta és una eina per aprofundir en l’anotació de la informació biològica. Recerques fonamentals en la fisiologia molecular en treuran profit. Més rellevantment, també ho faran la patologia i la terapèutica moleculars, sempre que hom no s’ofegui en la mar de dades.

Aquesta entrada ha esta publicada en 3. La Vida. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada