Expresión de los genes, epigenética y patologías médicas

Este libro presenta a los lectores un ámbito de la biología dirigido a reconocer los elementos moleculares que regulan la función de nuestros genes. En las últimas dos décadas, la biología ha estado cambiando los paradigmas de la medicina y la agroindustria en forma acelerada. La obra pretende dar las bases del conocimiento para comprender el desarrollo de nuevas medicaciones, los procesos mediante los que el ambiente puede modificar la función de los genes y cómo se puede mejorar la productividad de los sistemas pecuarios y agrarios.
La expresión de los genes a través de la variación de la epigenética implica una modificación de la función de las células y, en general, de la actividad de los seres vivos sin una alteración de la secuencia del ADN. En concreto, es la base de la función celular y la capacidad adaptativa de los organismos. Este es un campo de la biología que abarca una amplia gama de aplicaciones, desde la mejora de la productividad agrícola en cultivos de frutas, hortalizas y leguminosas, hasta el análisis genético para identificar la herencia de genes específicos del padre o de la madre en recién nacidos. Asimismo, se extiende al estudio de las bases moleculares responsables de la malignidad celular, lo que subraya su contribución fundamental tanto en el ámbito de la producción agrícola como en el de la medicina. El libro está organizado en ocho capítulos, en los primeros se hace una descripción de temas fundamentales para reconocer aspectos básicos de los seres vivos. El primer capítulo describe el código genético, la diferencia entre genética y epigenética, la constitución del ADN, ARN y proteínas. En el segundo capítulo se hace referencia a la protección de la información genética, los elementos constitutivos de la cromatina y breve historia de la epigenética y la constitución del nucleosoma, el elemento funcional de la cromatina. El tercer capítulo se refiere a las proteínas que regulan la primera fase de la expresión genética que es la transcripción. Los complejos basales o generales de la transcripción, el complejo mediador y los elementos potenciadores de la transcripción. Luego en el capítulo cuarto se aborda el mecanismo más común de regulación epigenética que es la metilación del ADN. En los capítulos quinto y sexto se enfatiza en las modificaciones covalentes de las histonas y se dan ejemplos de múltiples patologías en los que el nucleosoma juega un papel relevante. En el capítulo séptimo se describen otros mecanismos epigenéticos como los remodeladores de la cromatina y los ARN no codificantes. El último capítulo hace referencia a algunas técnicas sencillas y básicas de un laboratorio que desee estudiar la expresión de los genes.
La epigenética es un proceso que regula la transcripción y, de esta manera, comunica la información de los genes. Los controles establecidos por la epigenética se realizan en forma independiente de los cambios en la secuencia del ADN. La epigenética es indispensable para mantener la “identidad” y la funcionalidad celular en los organismos multicelulares.
Un gran número de estudios ha demostrado que los mecanismos epigenéticos participan en la regulación de varios procesos patológicos (por ejemplo, la aterosclerosis, la diabetes, el envejecimiento, el cáncer, etc.), y desempeñan un papel importante en la aparición y el desarrollo de una amplia gama de enfermedades. Muchos de los conocimientos que se aportan en el libro son extensivos para reconocer los eventos biológicos que posibles manipulaciones en los seres vivos y microorganismos pueden tener limitaciones éticas.
Esta obra pretende, fundamentalmente, generar una motivación para quienes están interesados en este campo de la biología molecular. Este es un conocimiento que cada día se torna más complejo, por ello invito a aquellos que estén motivados por el tema a profundizar en cada uno de los aspectos que se abordan en el texto. El libro está dirigido a estudiantes de medicina, médicos en ejercicio, biólogos, bioquímicos, bacteriólogos, ingenieros y, en general, a todos aquellos que puedan estar interesados en el campo de la expresión de los genes.

Contenido
Acerca del autor
Prefacio

Capítulo 1. Conocimientos básicos de la función de los genes

Capítulo 2. Regulación de la expresión de los genes y la cromatina

Capítulo 3. Mecanismos relacionados con la transcripción

Capítulo 4. La regulación de la metilación del ADN

Capítulo 5. Las modificaciones covalentes de las histonas. Conceptos básicos

Capítulo 6. Reguladores de modificadores de las histonas y enfermedades

Capítulo 7. Otras modificaciones epigenéticas: los ARN no-codificantes
y los remodeladores de la cromatina

Capítulo 8. ¿Cómo se pueden estudiar los cambios epigenéticos en el laboratorio?

Respuestas a los cuestionarios 247

Índice analítico