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Herencia de estructuras de cromatina
Aunque todas las células somáticas contienen la misma información genética, las células del hígado se dividen para formar solo células hepáticas, y las células de la piel se dividen en nuevas células de la piel.
Cada tipo de tejido tiene un empaquetamiento específico de cromatina y modificaciones de histonas que dan lugar a distintos patrones de expresión génica.
Estas características estructurales de la cromatina, como el centrómero, la heterocromatina y las regiones de eucromatina, se heredan epigenéticamente, lo que significa que sus características se transmiten de la célula madre a la hija, además del material genético.
Esto significa que los fenotipos específicos del tejido del hígado o la piel u otras células especializadas se transmiten durante cada ronda de división celular sin necesidad de cambios en el material genético.
La formación de centrómero de novo en el ADN recién sintetizado comienza con la unión de la variante de histona H3 CENP-A al ADN satélite rico en AT para formar nucleosomas específicos del centrómero. Una vez iniciada, la estructura recluta selectivamente más histonas CENP-A a su vecindad, de manera cooperativa.
Durante la replicación del ADN, el octámero de histonas delante de la horquilla de replicación se descompone en dos dímeros H2A-H2B y tetrámero H3-H4.
Los dos dímeros H2A-H2B se eliminan completamente del octámero, mientras que los tetrámeros H3-H4 se unen libremente al ADN y se distribuyen aleatoriamente a las hebras hijas.
A continuación, se añaden tetrámeros H3-H4 recién sintetizados a ambas hebras para llenar los espacios. A esto le sigue la adición de dos dímeros H2A-H2B, la mitad de los cuales son las moléculas originales y la otra mitad son nuevas, para completar el octámero.
En la levadura, después de la replicación del ADN, la acetilación de la histona H3 en la hebra recién sintetizada marca la eucromatina, mientras que la desacetilación de la histona H3 establece la ubicación de los dominios compactos de la cromatina, o heterocromatina.
La metilación de la histona H3 da lugar a la condensación de la cromatina. Después de la replicación del ADN, las histonas metiladas se distribuyen aleatoriamente en las hebras hijas, que luego se asocian con la enzima histona metiltransferasa, para metilar la histona H3 en octámeros recién sintetizados.
La inactivación del cromosoma X es otro ejemplo de la herencia de la estructura de la cromatina. Las hembras de mamíferos reciben dos cromosomas X y los machos solo uno. En las mujeres, uno de los cromosomas X está inactivado, en un fenómeno llamado compensación de dosis.
Aquí, un ARN largo no codificante, XIST, inicia la inactivación del cromosoma X al unirse a toda la longitud de un cromosoma X en la etapa embrionaria. Posteriormente, el cromosoma se mantiene en este modo inactivo en sucesivas divisiones celulares, a través de todas las células somáticas.
La epigenética es el estudio de los cambios heredados en el fenotipo de una célula sin cambiar las secuencias de ADN. Proporciona una forma de memoria…
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