Regulación de la Expresión Génica a Largo Plazo

La diferenciación celular junto con la compleja organización pluricelular que da lugar a los distintos órganos del cuerpo y hace que éste adopte su forma tridimensional típica necesita de procesos regulatorios relativamente prolongados: regulación génica a largo plazo. Los mecanismos implicados no se conocen bien, hay bastantes datos que apuntan a complejas interacciones entre diferentes grupos de genes y distintos tipos de moléculas durante el desarrollo embrionario. Entre estos genes se encuentran los denominados homeogenes, o genes homeobox, así llamados por tener en común una secuencia característica de 180 bases (que codifican una secuencia de 60 aminoácidos) en uno de sus extremos. Las proteínas codificadas por estos genes regulan la ex presión de genes que poseen elementos que responden a esta secuencia homeobox.

En la diferenciación celular están involucrados también otros mecanismos de inactivación génica permanente, como la metilación y la condensación del ADN.

• Metilación: La metilación del ADN es una reacción catalizada enzimáticamente mediante la cual se inserta un grupo metilo (-CH₃) en la base nitrogenada de los nucleótidos (sobre todo afecta a los de citosina) que provoca un cambio que hace la enzima ARN polimerasa no pueda unirse.
• Condensación: la condensación del ADN impide que la ARN polimerasa pueda acceder a los respectivos promotores, existiendo una relación inversa entre el grado de condensación del ADN y el proceso de transcripción. La condensación afecta a grandes segmentos de ADN o a cromosomas enteros.

Tanto la metilación como la condensación, parecen estar implicadas en los procesos de diferenciación celular. Estos procesos suelen suceder en las primeras etapas del desarrollo y una vez que se han producido, tanto las zonas metiladas, como las altamente condensadas, se heredan a través de la mitosis.
Aunque los factores que hemos descrito en relación la regulación a corto plazo de la expresión génica en su día fueron conceptualizados como factores epigenéticos, hoy en día el término epigenética hace referencia especialmente a factores heredables, bien que de tipo más o menos transitorio, en los que no se dan cambios en el ADN: en realidad son cambios que pueden pasarse a la siguiente generación y que tienen que ver con mecanismos a largo plazo de regulación de la expresión génica.