Impronta Genómica

Nodos de los diagramas

• Impronta Genómica

• IMPRONTA GENÓMICA DURANTE EL DESA- RROLLO EMBRIONARIO.

• METILACION Y REGULACION DE LOS GENES igf2/H19.

• ALTERACIONES DE LA IM- PRONTA GENÓMICA: SINDRO- ME DE PRADER-WILLI Y ANGELMAN.

• El desarrollo embrionario va a requerir la expresión apropiada de los genes paternos y maternos. La mayoría de los genes se expresan sin importar si son de origen materna o paterna, sin embargo hay genes, llamados genes imprintados, que se expresarán dependiendo si proceden de la madre o el padre. Estos genes imprintados tienen diversos mecanismos de regulación.

• Metilación del ADN y establecimiento de la impronta genómica.

• La metilación del ADN es una de las modificaciones epigenéticas mejor estudiadas y juega un papel fundamental en el establecimiento de la impronta genómica. El patrón de metilación es borrado y re-establecido en dos periodos del desarrollo embrionario: durante la generación de las células germinales y en el periodo de pre-implantación embrionario. La impronta genómica ocurre también en estos dos periodos.

• Durante el periodo de pre-implantación embrionario, los genes están altamente metilizados, pero poco después se desmetilan. Sin embargo, algunos de los genes imprintados se mantienen metilizados. En comparación a los genes paternos, los genes maternos se desmetilan tiempo después. Tanto los genes maternos como los paternos se vuelven a metilizar en los tejidos embrionario y extraembrionarios.

• Durante el segundo periodo, establecido durante la generación de las células germinales, todos los genes (incluyendo los imprintados) se desmetilan. Una vez que las células germinales primordiales ingresan a las gónadas, volverán a metilizarse. La línea germinal masculina alcanza su estado metilado durante el estadio de proespermatogonia, mientras que la línea femenina lo completa luego del nacimiento; durante  el crecimiento del ovocito.

• Existen múltiples señales regulatorias al mecanismo de la impronta genómica. Estas señales están ubicadas dentro o en la proximidad de los genes imprimidos. Las regiones de metilación diferencial  (DMR) usualmente funcionan como sitios de metilación del ADN dependiente del origen parental. Algunos DMR pueden funcionar como aisladores, en general cumplen dos funciones:  1) cuando están enrte un aumentodr y un promotor, previenen la activacion del promotor 2) Cuando se ubican rio arriba o debajo de un transgen, son capaces de proteger al mismo de los efectos posicionales

• IGF2/H19

• El gen igf2 codifica para un factor de crecimiento fetal, mientras que H19 es un ARN no codificante. Los dos genes están separados sólo por 90 kilobases, y son regulados por impronta genómica. En el cromosoma paterno la expresión de H19 está reprimida como resultado de la fuerte metilación que ocurre sobre las DMR. Esta metilación sobre la DMR a su vez induce cam- bios epigenéticos sobre el promotor de H19, que dan como resultado un silenciamiento de su expresión. En el cromosoma materno, la ausencia de metilación sobre la DMR favorece dos eventos: a) el reclutamiento de la proteína CTCF, la cual bloquea la acti- vidad de los aumentadores sobre el gen Igf2, lo que resulta en la inhibición de su expresión  b) la expresión de H19

• El síndrome de Prader-Willi (SPW) y el síndrome de Angelman (SA) fueron los primeros ejemplos de impronta genómica en seres humanos. Un individúo que padezca SPW presenta retardo mental, hipotonía infantil, corta estatura, hipogonadismo y obesidad. Este síndrome es causado por la  delección de un fragmento del cromosoma 15 que deriva del padre. Cerca del 70% de los individuos que la padecen presentan delección en éste cromosoma, un 25% un disomia unparental materna y el 5% restante corresponden a alteraciones en las regiones reguladoras próximas de los genes involucrados. Por su parte, el SA es causado por la perdida del gen imprintado ube3a, siendo expresado solo el alelo materno. Aquellas personas que lo padezcan presentaran problemas relacionadas al aprendizaje y la memoria.

• Referencia consultada: Reig, G., & Concha, M. L. (2012). Impronta genómica y desarrollo embrionario. International Journal of Morphology, 30(4), 1453-1457.