Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Epigenètica. Mostrar tots els missatges
Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris Epigenètica. Mostrar tots els missatges

dilluns, 29 de setembre del 2014

Tècniques de determinació de la metilació



Aquesta entrada és força estranya. Ara mateix estic redactant la memòria de la beca de l'AECC la qual m'ha permès passar mig estiu a un gran centre de recerca, l'Idibell, al grup d'en Manel Esteller. 

Esta entrada es bastante extraña. Ahora mismo estoy redactando la memoria de la beca de la AECC la que me ha permitido pasar medio verano en un gran centro de investigación, el Idibell, en el grupo de Manel Esteller. 

Com que vaig just d'espai a la memòria esmentada, permeteu-me emprar el meu blog per penjar les imatges suplementàries d'aquesta. Aprofitarè però per explicar-vos com es pot determinar la metilació d'una regió d'ADN, clau en els estudis d'epigenètica:

Como no tengo demasiado espacio en la memoria mencionada, permítanme utilizar mi blog para colgar las imágenes adicionales de esta:


Figura suplementaria 1: Fundamento de la conversión con bisulfito. A. Distintas fases de la reacción que desencadenan la conversión de citosina en uracilo. B. Esquema de cambios en secuencias tratadas con bisulfito en función del estado de metilación. La secuencia superior mantiene las citosinas metiladas, mientras que en la secuencia inferior han sido substituidas por timinas.



Conversió de bisulfit 
El bisulfit és un compost capaç de reaccionar específicament amb la citosina, una de les quatre bases que formen el DNA. La reacció de sulfonació contínua amb una desaminació hidrolítica. Finalment es produeix una desulfonación alcalina. Aquestes reaccions donen lloc a la transformació de la citosina en uracil (Fig. 1A). Aquest mètode es pot utilitzar per conèixer el patró de metilació d'un gen, ja que la reacció explicada no pot donar-se quan la citosina es troba metilada (Fig. 1B). Després de la conversió es poden dur a terme diferents tècniques que ens permetin estudiar el patró de metilació, durant la meva estada es van fer: 

MSP (Methyl specific PCR
És un mètode que ens permet conèixer la metilació d'un gen. Després de la conversió de bisulfit cada mostra va ser sotmesa a dos PCR que diferien entre si pels primers utilitzats. Una parella de primers era complementària a la seqüència inicial, mentre que una altra era complementària a una seqüència convertida. Després de la PCR les mostres van ser corregudes en un gel, on es va poder saber de forma qualitativa si el gen problema en aquesta mostra en concret estava o no metilat, en funció de la presència o absència de banda. 

Seqüenciació 
Aquest mètode concedeix una informació més quantitativa del perfil de metilació de cada regió del gen problema en cada línia. La regió d'interès del DNA convertit és amplificat mitjançant PCR. El producte de PCR va ser purificat i lligat en un vector pGEM-T easy i transformat en E. coli competents sembrades en un medi LB AMP amb IPTG i X-GAL. Donades les característiques del vector i les substàncies afegides al medi es van poder seleccionar els bacteris positives. Els bacteris que no van ser transformades no van sobreviure a causa de la falta de resistència a ampicilina. Els bacteris que recircularizaron el plàsmid eren blaus (al recircularizarse pGEM-T easy es forma el gen de la B-galactosidasa, que en reaccionar amb IPTG i X-Gal dóna una coloració blava), mentre que colònies de bacteris que van captar el plasmidi amb l'insert seran blanques (en haver-se fragmentat el gen de la B-Gal). Després picar les colònies positives, es va extreure i es va purificar el DNA plasmídic a través d'un kit de Miniprep. Després d'això es va fer la PCR de seqüenciació pel mètode de Sanger.



Figura suplementaria 2: Estructura del constructo de pLVX-GFP 

dijous, 18 de setembre del 2014

El fems mai havia estat tan important


A l'escola o al batxillerat els nostres professors de biologia ens explicaven que a l'ADN, on resideix la informació genètica de cadascun de nosaltres, hi havia fems. Segons es creia, grans quantitats d'ADN s'havien anat acumulant a través de l'evolució, de manera que tansols un u per cent s'encarregava de codificar proteïnes. L'altre noranta-nou percent, suposadament, s'encarregava d'acumular mutacions. 

Alguns programadors francesos de l'empresa UBISOFT van tocar tangencialment aquest tema creant la arxiconeguda  franquícia de videojocs de l'Assassin's Creed (no, el terme fems no va per la darrera entrega d'aquest joc).

Em sap greu dir-vos que no, que l'ADN ni és fems ni tampoc guarda els records dels nostres ancestres. Aleshores, quin paper té l'ADN no codificant? Existeixen vàries respostes distintes a aquesta pregunta, totes són molt diverses, n'hi ha que són teories i n'hi ha que fa temps que han estat demostrades:

Clau en l'estabilitat: 

L'ADN en humans són realment 46 macromolècules enormes, 46 cadenes distintes que durant la divisió cel·lular formen condensats denominats cromosomes. Aquests cromosomes presenten una sèrie de regions claus en la seva estabilitat, com serien els centròmers i els telòmers, aquests últims clau en la vida cel·lular i l'envelliment. La seqüència d'aquestes estructures. Les regions que ocupen aquests llocs no són codificants, i el seu paper és bàsicament estructural. Cal destacar que les regions del centròmer presenten marques epigenètiques característiques a a les histones (Més).


La transcripció pervassiva:

Tot i que tan sols el 2% del genoma de Saccharomyces cerevisiae (un llevat que serveix com a organisme model i que és responsable del pa i de la cervessa) codifica per proteïnes, s'ha indexat que el 85% del genoma es transcriu. En aquesta transcripció s'hi troben els RNAs no codificants, que tenen un paper clau en la regulació epigenètica. No obstant, aquests elements no poden explicar l'enorme taxa de transcripció. Existeixen certs autors que consideren que aquesta transcripció, lluny d'esser un procés inútil, permet mantenir la cromatina descondensada prop de gens d'interès i que participaria en la plasticitat genòmica (Més).

non-coding RNAs:

En vàries ocasions s'han esmentat els ARN que no codifiquen per proteïnes, sense entrar-hi de ple... i avui no en serà cap excepció. Al tractar-se d'un tema tan ampli (que en un futur donarà lloc a una entrada pròpia). Per ara només comentar que es tracten de regions de l'ADN que donen lloc a ARN que no donarà lloc a proteïnes i que el seu paper consisteix en interaccionar amb altres molècules (principalment amb mRNAs), regulant-les.

ceRNA:

Aquesta és la teoria que ha inspirat tota aquesta entrada, per innovadora i per bella (Gràcies Paula!). Per entrar en ella s'ha d'aclarir primer el concepte de pseudogén. Un pseudogen és una seqüència molt similar a un gen que no és funcional. Fins l'arribada d'aquesta teoria es pensava de forma unànime que es tractaven de vestigis, de duplicacions que havien perdut la pauta de transcripció o d'homologies. 

Per altra banda,  sempre s'havia abordat el paper dels miRNAs (microRNAs o RNAs petits) com a elements repressors dels mRNAs. I perquè no com una interacció recíproca? Pandolfi postula que els mRNAs "competeixen" per els inhibidors, de forma que la sobreexpressió d'un gen podria donar-se per la dinàmica de miRNAs. D'aquesta forma seria possible que un gen es sobreexpressés no per un canvi en el propi gen, sinó perquè una sobreexpressió d'un mRNA competitiu desplacés els miRNAs (com si es tractés d'un equilibri químic) (Més).

Per acabar d'arrodonir-ho, els pseudogens ja presentats podrien esser un element regulador més, modulant la quantitat de miRNAs disponibles pels gens vertaders.



[Aquest tema és apassionant, A que sí!]


La vida està escrita amb llenguatge poètic


dissabte, 6 de setembre del 2014

Epigenètica - o perquè l'ull és l'ull i el pàncrees el pàncrees -

Aquesta primera entrada de l’apartat “ABC en ciència” va dedicada als meus familiars, que possiblement no coneixen massa bé què és el que duc fent a Barcelona des de fa quasi un mes.

Gràcies a l’AECC he pogut entrar al Programa d’Epigenètica i Biologia del càncer, situat a l'Idibell, al grup dirigit per en Manel Esteller. Però, què és l’epigenètica?


La paraula epigenètica prové del grec i significa més enllà de la genètica, i genètica al seu torn es refereix gènesi, a l’origen.

I és que l’origen de tota forma de vida, des les bactèries que ens provoquen úlceres fins als dinosaures que poblaven la terra primitiva, es troba en el seu ADN. L’ADN, a través d’un codi de 4 lletres, conté la informació de tot un organisme. Cada espècie té la seva pròpia informació, que la fa distinta a la resta.


Al nostre cos hi ha 1013 cèl·lules humanes (apart hi ha unes 1014 cèl·lules bacterianes inquilines), totes amb un mateix ADN. Totes contenen una mateixa informació i un mateix codi. Aleshores, com és possible que tenguem neurones, fibroblasts i glòbuls vermells? Com és que amb una mateixa informació som capaços de crear ulls, pulmons, ronyons; òrgans amb estructures diferents, composts per distints tipus cel·lulars capaços de dur a terme complexíssimes funcions?

Estimats lectors podeu esperar una part d’aquest “com és possible” es respon amb l’epigenètica: L’epigenètica consisteix en una sèrie de “marques moleculars” situades sobre l’ADN o sobre les proteïnes  que interaccionen amb aquest, i que permeten que cada cèl·lula es diferenciï en el tipus que li pertoca i que es comporti com a tal. L’epigenètica permet que les cèl·lules del pàncrees generin insulina,  que els intestins captin nutrients i que les neurones transmetin un impuls nerviós.



I així com l’epigenètica té un paper clau en la fisiologia de les nostres cèl·lules, també tenen un paper clau en la patologia.

Nombrosos canvis en el patró d’aquestes marques poden esdevenir canvis en el comportament d’una cèl·lula produint malalties, com per exemple el càncer.

És precisament en aquest punt (papà i mamà) en el que estic ara, en intentar esbrinar com afecta el silenciament d’un gen per marques de metilació a la seva capacitat d’adaptació. Aquest estudi l’està realitzant na Paula López Serra sobre Sarcomes.
  

Recordau que l’epigenètica és l’ortografia, la gramàtica i la puntuació del llenguatge de la vida.