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Questions and Answers
What was the primary factor that influenced the epigenetic changes in individuals affected by the Dutch famine during World War II?
What was the primary factor that influenced the epigenetic changes in individuals affected by the Dutch famine during World War II?
What is the approximate decrease in methylation of the IGF2 gene observed in the grandchildren of women who experienced the Dutch famine?
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What is the term used to describe the hereditary phenomenon observed in the grandchildren of women who experienced the Dutch famine?
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What is the primary mechanism by which the Dutch famine affected the grandchildren of the women who experienced it?
What is the primary mechanism by which the Dutch famine affected the grandchildren of the women who experienced it?
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What is the name of the gene that showed a decrease in methylation in the grandchildren of women who experienced the Dutch famine?
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What is the term used to describe the changes in gene expression that occur without a change in the underlying DNA sequence?
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What is an example of a type of epigenetic inheritance that is not related to DNA methylation or histone modification?
What is an example of a type of epigenetic inheritance that is not related to DNA methylation or histone modification?
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What is the term used to describe the phenomenon where the effects of an environmental factor, such as the Dutch famine, are passed down to subsequent generations?
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What is the primary advantage of studying the epigenetic changes associated with the Dutch famine?
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What is the implication of the study on the Dutch famine for our understanding of the role of genetics in disease?
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Study Notes
Modificaciones de Histonas
- Las histonas pueden ser modificadas post-traduccionalmente de varias formas, incluyendo:
- Acetilación (CH3-CO-)
- Metilación (CH3-)
- Fosforilación (-PO32-)
- ADP-ribosilación (ADP-ribosa)
- Ubiquitinación (ubiquitina)
- Sumoilación (SUMO)
- Glicosilación (fucosa, manosa)
- Biotinilación, Carbonilación, Isomerización de Pro
- Estas modificaciones pueden generar más de 10^10 posibles nucleosomas diferentes en función de las modificaciones de las histonas.
Histona Acetil Transferasas (HAT) y Desacetilasas (HD)
- Las acetilaciones se asocian con la transcripción activa y las desacetilaciones con la represión génica.
- Las HAT acetilan las histonas y las HDAC quitan los grupos acetilo.
- La desacetilación se vincula con la represión de la actividad génica y es una característica de la heterocromatina.
Cooperatividad entre Enzimas
- Existe una cooperatividad entre las enzimas que modifican las histonas, permitiendo que los complejos "leen" y "escriban" modificaciones en las histonas.
- Los complejos pueden reconocer estructuras previamente modificadas y cambiar sus propias actividades en respuesta.
Mantenimiento del Estado Cromatínico
- Existe un mecanismo de mantenimiento del estado de la cromatina, donde los complejos "leen" las modificaciones y las ajustan según sea necesario.
- Las histonas metiladas y desacetiladas se asocian con la cromatina inactiva, mientras que las histonas acetiladas y desmetiladas se asocian con la cromatina activa.
Modificaciones de Histonas según su Localización
- Las modificaciones de histonas varían según la localización en el cromosoma, permitiendo la identificación de regiones específicas.
- Las regiones como telómeros, subtelómeros y centrómeros están en forma de heterocromatina constitutiva, y se encuentran siempre en un estado de metilación y desacetilación.
Modificaciones de Histonas durante la Transcripción
- Durante la transcripción, la RNA pol II fosforila las histonas y se asocia con la enzima Set1, que metila las histonas.
- La metilación de la histona H3 en la posición Lys 36 se asocia con la transcripción activa.
- La transcripción críptica se produce cuando la RNA pol II se desplaza en sentido incorrecto, lo que conduce a la transcripción de genes no funcionales.
Células Madre
- Las células madre tienen un patrón de modificaciones de histonas que las prepara para la diferenciación.
- Las histonas en la región de inicio de transcripción del gen están marcadas con K4me3, que muestra que es cromatina activa.
- La metilación y la acetilación de las histonas en células madre se ajustan según la expresión génica.
Mecanismos de Regulación basados en la Estructura de la Cromatina
- Dos modelos sobre el estado de acetilación/metilación de histonas:
- Cuantitativo: la acetilación/metilación genera un cambio en la interacción DNA-histona.
- Cualitativo: la acetilación/metilación genera un "código de señales de histonas" que actúa como señal.
Epigenética
- La epigenética es un cambio en la organización o expresión que no implica una mutación, pero que mantiene el cambio de forma heredable en ausencia de la causa que lo provocó.
- La información epigenética se copia correctamente gracias a la acción de lectores y escritores de las MPTs.
- La metilación de citosinas es una forma de epigenética heredable.
Herencia Celular y Transgeneracional
- La herencia celular se da de una célula madre a sus células hijas.
- La herencia transgeneracional se da en seres pluricelulares, que poseen varios tipos celulares distintos.
- La herencia epigenética se puede dar en la herencia celular, pero también en la herencia transgeneracional.
Metilación de Citosinas
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La metilación de citosinas es una modificación que no altera la identidad de las citosinas.
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Se produce de forma post-replicativa gracias a una metiltransferasa.
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Las metilaciones se producen fundamentalmente gracias a dos procesos: metilación de novo y metilación mantenida.### DNA Methylation and Epigenetic Regulation
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DNA methylation is a process where methyl groups are added to cytosine residues in CpG islands, leading to gene repression.
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This epigenetic modification is essential for cellular differentiation and development.
CpG Islands and Gene Expression
- CpG islands are regions with high frequencies of CpG dinucleotides, often found in gene promoters.
- Methylation of CpG islands can silence gene expression by attracting repressor proteins and altering chromatin structure.
- Demethylation of CpG islands can lead to gene activation.
DNA Methylation and Replication
- During DNA replication, maintenance methylation occurs, where methylated cytosines are copied onto the new DNA strand.
- Demethylation can occur through active processes, such as enzyme-mediated removal of methyl groups.
Epigenetic Regulation of Gene Expression
- Epigenetic marks, including DNA methylation, play a crucial role in regulating gene expression.
- Changes in epigenetic marks can influence gene expression and cellular differentiation.
Cellular Differentiation and DNA Methylation
- During cellular differentiation, DNA methylation patterns change, leading to the activation or repression of specific genes.
- This process is crucial for the development and maintenance of cellular identity.
Gametogenesis and Epigenetic Reprogramming
- During gametogenesis, epigenetic marks are erased, and then re-established during embryonic development.
- This process is essential for the proper development of the embryo.
Imprinting and Epigenetic Inheritance
- Genomic imprinting refers to the differential expression of genes based on parental origin.
- Imprinting is influenced by epigenetic marks, which can be inherited through generations.
Environmental Influence on Epigenetics
- Environmental factors, such as nutrition, can influence epigenetic marks and gene expression.
- This can lead to transgenerational inheritance of epigenetic traits.
Heritability of Epigenetic Traits
- Epigenetic traits can be inherited through generations, even in the absence of genetic changes.
- This challenges the traditional view of genetic inheritance and highlights the importance of epigenetics in shaping phenotypes.
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Description
This quiz covers the relationship between histone modifications, particularly at N-terminal tails, and their impact on transcription regulation. It explores how histone modifications can affect transcription directly or indirectly, including their role in chromatin formation.
