Evolució del Concepte de Gen: De la Genòmica a l'Epigenètica

Evolució del Concepte de Gen: El Gen de la Genòmica

Estructura Fragmentada dels Gens Eucariotes

Els gens dels eucariotes tenen una estructura fragmentada: la seqüència que codifica proteïnes es troba en fragments anomenats exons, separats per regions d’ADN sense sentit anomenades introns.

L’ARN nuclear format per la transcripció conté tant els exons com els introns. Cal la maduració o splicing, un procés que elimina els introns sense sentit.

Aquesta maduració pot produir diversos ARNm que donaran lloc a proteïnes diferents. De mitjana, es generen unes **sis proteïnes diferents per cada gen**.

Per tant, el concepte clàssic *gen-proteïna* no s’ajusta al que succeeix en realitat.

El Projecte Genoma Humà i l'ADN Escombraria

A finals del segle XX, es pensava que el genoma humà constava d’uns 100.000 gens.

El *Projecte Genoma Humà* (2003) va determinar la seqüència de bases i va comprovar que només hi havia uns **25.000 gens**. A més a més, només el **2% de l’ADN** codificava proteïnes (*exons*); la resta era considerada sense sentit, l’anomenat *ADN escombraria* (98%).

La Funció dels MicroARN

Darrerament s’ha trobat un significat a una part de l’ADN escombraria: es transcriuen en petits ARN (*microARN*) que intervenen en la regulació de l’expressió dels gens (és a dir, quan s’han de formar proteïnes i quan no).

Són gens els fragments d’ADN que es transcriuen en microARN funcionals i que no codifiquen proteïnes? S’ha passat del concepte *gen-caràcter mendelià* al *gen-proteïna* i d’aquest a un nou concepte encara no ben definit.

Definició Actual de Gen

Seqüència lineal de nucleòtids a l’ADN que conté la informació necessària per a la síntesi d’una macromolècula funcional cel·lular, com proteïnes o diversos tipus d’ARN (ARN missatger, microARN...).

Epigenètica: Més Enllà de la Seqüència Genètica

La Influència Ambiental en l'Expressió Gènica

Dos organismes clonats no són exactament iguals, ni tampoc dos bessons univitel·lins. I un fetus gestat en el ventre de dues mares tampoc donaria el mateix fill.

L’expressió d’un gen no ve determinada tan sols per la seqüència de bases (la informació del gen), sinó per les condicions bioquímiques en què es produeix.

A l’ADN s’han trobat diverses modificacions bioquímiques —com l’addició de grups metil o etil—, anomenades *marques epigenètiques*, que activen o reprimeixen els diversos gens.

Les modificacions epigenètiques assenyalen la influència de factors externs o ambientals que succeeixen a l’atzar al llarg de la vida de l’organisme.

Epigenoma i Malalties

L’*Epigenoma* és el conjunt de marques epigenètiques d’un genoma, i controla l’expressió del genoma.

En malalties com el càncer, la diabetis o l’Alzheimer, s’observen diferències en l’epigenoma respecte al d’una persona sana.

Determinades modificacions epigenètiques poden ser heretades per la descendència.

Definició d'Epigenètica

L’*Epigenètica* seria l’herència de patrons d’expressió de gens que no venen determinats per la seqüència genètica de l’ADN.

El *Projecte HEP* pretén determinar la posició de les variacions epigenètiques del genoma humà.