Modificaciones epigenéticas
Metilación del ADN
Ocurre cuando se agregan grupos metilo a la citosina de las islas CpG.
Esta adición es catalizada por tres familias de enzimas conservadas en mamíferos, ADN metiltransferasa 1 (DNMT1), DNMT3a y DNMT3b, que son esenciales para el desarrollo y las funciones biológicas de los mamíferos.
Mientras que DNMT1 mantiene los patrones de metilación durante la replicación del ADN, DNMT3a y DNMT3b son metiltransferasas de novo.
- La proteína DNMT1 se expresa en tejidos somáticos y células en proliferación, y se han detectado varias isoformas.
- En el caso de DNMT3a y DNMT3b, se han detectado transcripciones alternativas en humanos y ratones.
Para realizar su función, estas enzimas necesitan un donante de metilo, por lo que están directamente influenciadas por los grupos metilo derivados de la dieta, como la colina / betaína, el metilfolato o la metionina, que son precursores del donante de metilo universal S-adenosilmetionina. (SAM).
Un ejemplo es la regulación del factor de crecimiento similar a la insulina II (IGF2), que está regulado negativamente por un gen H19, esa regulación, a su vez, depende de la metilación de la región concreta, Igf2DMR2.
- Las ratas gestantes con una dieta deficiente en colina presentaron hipermetilación de estas regiones, por lo que se inhibe el H19 y aumenta la expresión de IGF2.
- La regulación epigenética de este gen y su relación con la nutrición son bien conocidas desde el invierno del hambre holandés en 1944/1945 en humanos, cuando las mujeres embarazadas expuestas a la hambruna tenían descendientes con menos metilación del ADN en el gen IGF2, y estas pérdidas se mantuvieron altas a 60 años.
En el ganado, diferentes autores señalan la relevancia de la nutrición en las marcas epigenéticas.
- Murdoch y col. (2016) publicaron una extensa revisión sobre el efecto de metilación de la calidad y cantidad de nutrientes en diferentes especies de ganado.
- El nutriente más importante relacionado con los efectos epigenéticos y, en concreto, con efecto en la metilación del ADN, son los donantes de grupos metilo, como la metionina u otro donante de grupos metilo utilizado como alternativa a la metionina (principalmente, folato y betaína).
- Las inyecciones de betaína en los huevos aumentan la metilación del ADN, regulando el metabolismo del colesterol hepático en los pollos.
- Además, las cerdas preñadas que fueron alimentadas con dietas suplementadas con betaína presentaron modificaciones de los patrones de metilación en lechones recién nacidos.
- En las ovejas, las dietas deficientes en vitamina B12, ácido fólico y metionina provocan hipometilación en la descendencia que se relaciona con el peso al nacer, alteraciones en las respuestas inmunitarias y elevación de la presión arterial.
Se han encontrado loci de rasgos cuantitativos (QTL) en el cerdo para los rasgos más importantes desde el punto de vista económico, como la canal y la calidad de la carne.
Algunos de estos QTL están regulados por metilación u otro mecanismo epigenético y podrían afectar la variación fenotípica en la producción ganadera.
Por tanto, serían necesarios estudios sobre regulación epigenética, y concretamente a través de la metilación del ADN de caracteres de interés para la producción ganadera, principalmente desde el punto de vista de cómo la nutrición de los animales afecta estos cambios de metilación.
Modificaciones de histonas
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