Mecanismos básicos en la modulación de la expresión génica: algunas implicaciones en el envejecimiento del cerebro

Abstract

Epigenetic and transcriptional regulation are two interconnected processes regulating the activation and deactivation of all genes. This controlled modulation of gene expression determines the phenotype of different cell types, including their morphology, functionality, and ability to respond to diverse conditions. Regulation of epigenetics does not involve changes in the DNA sequence; however, it alters the formation of several protein complexes that are capable of modifying the chromatin structure to modulate the expression of genes. Epigenetic modifications are highly regulated by several factors such as diet, environment, and physical activity. Furthermore, under a disease condition or particular health state, and during aging, changes have been reported in a cell’s epigenome. Notably, aging is considered as a direct risk factor for the development of neurodegenerative diseases. This review presents a general overview of transcriptional regulation and epigenetic mechanisms, and their relationship with the aging process. Alterations in epigenetic mechanisms are evident during aging, which may impact the development of neurodegenerative diseases. La regulación transcripcional y epigenética son dos procesos interconectados, responsables del encendido y apagado de la expresión de todos los genes. Esta fina modulación de la expresión génica determina el fenotipo de los diferentes tipos celulares, su morfología, su funcionalidad y su habilidad de responder ante diversas condiciones. La regulación epigenética no implica cambios en la secuencia del DNA, pero sí en la generación de numerosos complejos proteicos capaces de modificar la estructura de la cromatina y así modular la expresión génica. La epigenética en los organismos es altamente regulada por varios factores que incluyen la dieta, el ambiente y la actividad física, entre otros. Además, bajo una condición de enfermedad o un estado saludable, así como durante el envejecimiento, se reportan diferencias entre los epigenomas de las células. De manera importante, el envejecimiento es un factor de riesgo directo para el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. En esta revisión presentamos brevemente un panorama general del proceso de regulación transcripcional y de los mecanismos epigenéticos, así como su relación con el proceso del envejecimiento. Alteraciones en los mecanismos epigéneticos son evidentes durante el avance de la edad, los cuales podrían tener alguna influencia en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas