Genética no mendeliana y epigenética

   Investigadora principal
Parque Científico y Tecnológico de Albacete.

Centro Regional de Investigaciones Biomédicas         (CRIB)

Profesora Asociada – Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-La Mancha

Mi investigación está enfocada hacia el estudio genético de varios fenómenos controlados por modificaciones epigenéticas, tales como metilación del ADN, modificaciones de histonas, etc. Lo interesante de estas marcas epigenéticas es que modulan la actividad de numerosos genes y otras funciones de los cromosomas, pudiendo ser heredadas, pero también modificadas o eliminadas. Por tanto, las modificaciones epigenéticas permiten que el genoma responda al ambiente y, además, generan variabilidad fenotípica y contribuyen a numerosas enfermedades complejas.

Mi investigación está enfocada hacia el estudio genético de varios fenómenos controlados por modificaciones epigenéticas, tales como metilación del ADN, modificaciones de histonas, etc. Lo interesante de estas marcas epigenéticas es que modulan la actividad de numerosos genes y otras funciones de los cromosomas, pudiendo ser heredadas, pero también modificadas o eliminadas. Por tanto, las modificaciones epigenéticas permiten que el genoma responda al ambiente y, además, generan variabilidad fenotípica y contribuyen a numerosas enfermedades complejas.

Un ejemplo lo constituye el imprinting: frente a la idea clásica mendeliana que asume que las dos copias de cada gen se expresan simultáneamente y a niveles similares, la expresión de los genes con imprinting depende del origen parental, de modo que sólo (o preferentemente) se transcribe el alelo heredado vía materna, o el alelo paterno. Son estos, por tanto, genes de expresión monoalélica, cuya regulación está mediada por modificaciones epigenéticas.

Los genes con imprinting participan en aspectos clave del desarrollo, por lo que alteraciones de los mismos han sido descritas en varias enfermedades y, sobre todo, en cáncer. Una de las alteraciones más comunes es la pérdida de imprinting (Loss of Imprinting, LOI), que a menudo resulta en la reactivación de la copia que normalmente no se transcribiría. En general, se asume que esta LOI tiene efectos perjudiciales porque aumentaría los niveles de expresión de los genes con imprinting hasta el punto de que las células no puedan funcionar con normalidad. Es decir: que cambios en la dosis de expresión de estos genes tienen efectos nocivos.

Sin embargo esta explicación deja dos cuestiones sin resolver: la primera es por qué estos mismos genes pueden tener expresión bialélica (LOI) en individuos sanos. La segunda es cómo se originaron los genes con imprinting. En vertebrados, sólo se ha descrito expresión con imprinting en mamíferos y los datos sugieren que evolucionaron a partir de genes con expresión bialélica. Por tanto, la aparición del imprinting se habría enfrentado al problema de la reducción a la mitad de la dosis de expresión de los genes afectados.

Mi laboratorio investiga tres aspectos del imprinting: en primer lugar buscamos identificar nuevos genes con imprinting a partir de datos epigenéticos o evolutivos. En segundo lugar, estudiamos el origen del imprinting: por un lado respecto a su efecto en la dosis de expresión génica y a otras formas de expresión monoalélica. Y por otro, respecto a la evolución de las regiones que contienen genes con imprinting. Y en tercer lugar, analizamos cuáles son las bases de la implicación de LOI en enfermedades.

Actividades profesionales

  • 1997: Doctora en Biología por la Universidad de Salamanca
  • 1997-2001: Contrato Postdoctoral en Fels Institute, Temple University School of Medicine, EE.UU.
  • 2001-2005: Assistant Scientist en Fels Institute, Temple University School of Medicine, EE.UU.
  • 2005-2010: Assistant Professor en la Universidad de Texas en Arlington, EE.UU.
  • Desde 2010: Investigadora del Programa INCRECyT, Parque Científico y Tecnológico de Albacete

Financiación

Título del proyecto: Identificación de nuevos genes con imprinting: su origen e implicaciones en enfermedades.

Entidad financiadora: Consejería de Educación y Ciencia de la JCCM.

P.I.: Elena de la Casa-Esperón.

Centro Regional de Investigaciones Biomédicas (CRIB)
Universidad de Castilla-La Mancha/Parque Científico y Tecnológico de Albacete
C/Almansa 14. 02006 Albacete. SPAIN
Teléfono: (+34) 967599200 ext. 2890 (lab: 2891)
Fax: (+34) 967599360
elena.casaesperon@uclm.es