Epigenética 2

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Factores ambientales como la temperatura, la duración del día, la cantidad de luz, entre otros, pueden variar el comportamiento de los genes, volverlos inactivos o activos y así provocar los cambios necesarios para que un individuo responda a su ambiente.

Las características de una especie dada se deben a su ADN, pero cuáles genes se activen o se expresen puede depender de otros factores. Por ejemplo, hay especies de tortugas, cocodrilos y peces donde el sexo del organismo depende de la temperatura de desarrollo del embrión. Este mecanismo puede evolucionar en algunas especies para modificar la proporción 1 a 1 entre sexos y lograr que perduren en el tiempo.

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En los cocodrilos, las temperaturas altas provocan el nacimiento de más hembras, de manera que puede haber hasta 10 hembras por macho. Esto representa una ventaja para las especies en peligro de extinción debido al número limitado de hembras.

Este tipo de cambios también son objeto de estudio de la epigenética, como comenta la microbióloga Libia Herrero.

“La epigenética es el proceso por el cual el individuo responde a su ambiente interno o externo seleccionando los genes necesarios que están en su ADN para hacerle frente al estímulo recibido. Hay ciertas cosas que pueden ser transmitidas a la otra generación por una o dos generaciones, y eso va a depender del estímulo sostenido que tenga ese individuo de parte del ambiente”.

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La comida también afecta la activación de los genes. En las abejas, la producción de reinas depende casi exclusivamente de la alimentación de las larvas. Las que se alimentan de jalea real durante todo su desarrollo y consumen altas concentraciones de proteínas y secreciones de las glándulas salivales de las abejas obreras, serán abejas reinas con ovarios funcionales. Por el contrario, las larvas que comen jalea real por cortos períodos se convertirán en obreras y con ovarios poco funcionales.

En este caso se evidencia cómo un factor externo modifica el comportamiento del gen y se convierte en un componente clave para controlar la división social de labores en la colonia de abejas.
Hay un tipo de caracol llamado Thais que produce una concha más gruesa y una especie de renacuajos que salen de los huevos de manera temprana en respuesta a las vibraciones causadas por las serpientes.

Estos son solo algunos ejemplos de cómo el entorno puede influir y hacer que las características hereditarias de un organismo se modifiquen, produciendo las más diversas adaptaciones.

Guión:María Angélica Carvajal, Alejandro Portilla, Stefany Díaz y Alejandra León Castellá, CIENTEC

Locución: Mariana Rivera.

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Seres que nos habitan (artículo en CIENTEC)  
Libia Herrero Uribe, Universidad de Costa Rica
Video en Tedxpuravida.org

Epigenética

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Variaciones fenotípicas estacionales en mariposas, género Pontia, Wikipedia

Hay mariposas que cambian su coloración según las estaciones. Durante los meses cálidos, sus alas adquieren colores claros que en el invierno se tornan oscuros. Estas variaciones tienen ventajas funcionales, pues los colores oscuros absorben la luz de manera más eficiente y aumentan la temperatura corporal. Así este tipo de mariposas pueden sentirse más calientes aún en meses fríos.
Este comportamiento se debe a la interacción de los genes con el ambiente, sin afectar la secuencia del ADN. Y a esto se le conoce como epigenética, un término que existe desde 1953, pero después del 2001 con la finalización del Proyecto Genoma Humano tomó más importancia. 

Los científicos se han dado cuenta de que, aunque todo el material heredable depende del ADN, hay factores tanto internos como externos al organismo que provocan cambios en los genes y producen alteraciones positivas y negativas, según explica la microbióloga Libia Herrero.

“El ambiente se divide en dos: uno que es el ambiente externo, verdad, al individuo, donde nosotros vivimos; y también el ambiente interno, que es digamos las hormonas y otras sustancias en nuestro organismo que entonces también pueden influenciar cuáles genes se expresan o no, dependiendo de la necesidad que tenga el organismo”.

Así que podríamos decir que la epigenética estudia los mecanismos de herencia no genéticos. Es decir, los cambios reversibles de ADN que hacen que unos genes se expresen o no dependiendo de condiciones exteriores.

Foto de Delfin22.com

La epigenética también explica por qué los gemelos idénticos que poseen el mismo ADN, pero con una experiencia de vida diferente, se diferencian entre sí a través de sus vidas. También varía su predisposición a diferentes enfermedades, como detalla Libia Herrero.

“El caso de los gemelos ha sido muy interesante porque tienen exactamente el mismo ADN en el caso de los gemelos idénticos, y se ha visto que a través de la vida las personas están expuestas a diferentes ambientes tanto social como el ambiente físico; y también las diferentes costumbres que pueden tener los individuos. Por ejemplo, la dieta es muy importante, porque puede hacer cambios en la epigenética del individuo y darle ciertas características diferentes, como por ejemplo, adquirir ciertas enfermedades o no”.

Por esa razón, la epigenética podría tener importantes aplicaciones en las ciencias médicas, dando luz sobre los mecanismos que actúan para revertir estos cambios inducidos por el ambiente.

Como ves, los factores ambientales pueden modificar la actividad de los genes y cambiar nuestras características, así como las estaciones modifican el color de las alas en las mariposas.

Guión: María Angélica Carvajal, Alejandro Portilla y Alejandra León Castell, CIENTEC

Locución: Mariana Rivera. 

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Seres que nos habitan (artículo en CIENTEC)  
Libia Herrero Uribe, Universidad de Costa Rica
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Biotecnología y medicina

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¿Hace cuánto te pusieron tu última vacuna? ¿Sabías que esa vacuna fue hecha gracias a un área de la ciencia conocida como biotecnología? Esta disciplina se encarga de utilizar los organismos vivos de muchas formas para beneficiar a las personas.

Una de las formas en que nos beneficia es mediante la creación de medicinas y vacunas para mantener una buena salud. El biotecnólogo Aníbal Mora nos cuenta el papel de la biotecnología en la producción de vacunas.

“Actualmente hay más de 20 vacunas contra diferentes tipos de enfermedades que se producen por procesos biotecnológicos, y los que son más beneficiados por estas vacunas son los niños, porque los niños son los que son más susceptibles a enfermedades contagiosas. Entonces, la promesa de iniciar la vida más sana es una de las posibles soluciones que trae la biotecnología”.

Los biotecnólogos también trabajan en nuevas alternativas para el tratamiento de algunas enfermedades, como la diabetes. Antes, la insulina que necesitan las personas diabéticas para mantenerse saludables solo se podía obtener químicamente, y era muy cara. Pero ahora se han encontrado microorganismos que pueden producir insulina en grandes cantidades por medio de una modificación genética. Gracias a eso, ahora la insulina se puede conseguir más fácilmente y a un precio más accesible.

 También en el caso del cáncer se han desarrollado productos que pueden ayudar en el tratamiento. Así lo explica Aníbal Mora.

“En el mercado actualmente hay tal vez unos 250 productos biotecnológicos que tienen que ver con salud, unos 250 medicamentos o tratamientos. Eso está haciendo que, por ejemplo en el caso del cáncer, una vez diagnosticado, el porcentaje de sobrevivencia después de 5 años haya subido entre un 10 y un 15 por ciento dependiendo del cáncer, no solo por los productos biotecnológicos, sino por los avances que ha habido en las otras áreas, pero los productos biotecnológicos definitivamente están colaborando”.

El cuerpo de cada uno de nosotros es diferente, y todos tenemos enfermedades muy diferentes también. Uno de los retos actuales de la biotecnología es hacer que cada persona reciba un tratamiento personalizado para sus enfermedades.

Para eso, se realizan análisis genéticos que determinan las principales diferencias entre una persona y otra. Así se podrán lograr tratamientos, e incluso transplantes con menos probabilidades de rechazo.

La biotecnología es de gran ayuda para la medicina, y todos los días se realizan nuevos experimentos para lograr que tengamos una mejor salud, a precios accesibles y de una forma segura.

Guión: Stefany Díaz y Alejandra León Castell, CIENTEC

Locución: Mariana Rivera. 

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Biotecnología y salud. Kalipedia.

Nuevas vacunas más seguras y eficaces. TecnoCiencia y Salud.