Epigenética
La epigenética se refiere a cambios funcionalmente relevantes en el genoma que no implican cambios en la secuencia de ADN. Los cambios epigenéticos ocurren en procesos biológicos normales y en enfermedades, y también como consecuencia de la dieta y otros factores ambientales externos; e inducen cambios en la expresión de genes y proteínas. La forma y función de cada célula en el cuerpo humano está determinada por los genes y proteínas que expresa y también por las señales que recibe de las células circundantes. Por tanto, la regulación de la transcripción y traducción génicas son determinantes biológicos clave para la diferenciación y función celular, y los desequilibrios transcripcionales juegan un papel importante en una serie de enfermedades humanas.
Cada célula humana contiene aproximadamente dos metros de ADN organizados en cromosomas. Para permitir un fácil empaquetamiento y desempaquetamiento, el ADN se halla enrollado alrededor de proteínas especializadas llamadas histonas para formar los nucleosomas. Los nucleosomas a su vez están organizados en fibras de cromatina que forman los cromosomas.
En 2001, Jenuwein y Allis propusieron que las modificaciones de las colas de histona amino-terminal funcionan como un "código de histona", actuando como un mecanismo regulador fundamental para controlar la transición conformacional entre estados transcripcionalmente activos e inactivos de la cromatina.
La modulación de la actividad de las enzimas modificadoras de histonas asociadas a enfermedades ofrece un camino claro para el desarrollo de fármacos de tipo molécula pequeña para actuar como terapias personalizadas en enfermedades como el cáncer, el SNC, las enfermedades inflamatorias y metabólicas.
Las modificaciones de histonas son cambios químicos de los aminoácidos de la cola amino terminal amino realizadas por enzimas especializadas que alteran la estructura de la cromatina silenciando o activando regiones enteras del cromosoma y de los genes situados allí. Las enzimas que añaden marcas epigenéticas se denominan escritoras, las enzimas que eliminan marcas se denominan borradoras, y las enzimas que las interpretan se denominan lectoras del código de histonas.
Se han descubierto diversas modificaciones de histonas incluyendo la metilación, acetilación, ADP-ribosilación, ubiquitinación, citrulinación y fosforilación.
Muchas enzimas que modifican o interpretan modificaciones de histonas se han asociado con enfermedades humanas. La modulación de la actividad de las enzimas modificadoras de histonas asociadas a enfermedades ofrece un camino claro para el desarrollo de fármacos de tipo molécula pequeña para actuar como terapias personalizadas en enfermedades como el cáncer, el SNC, las enfermedades inflamatorias y metabólicas.