¿Su secuencia de ADN cambia a medida que envejece?

Si por “general” quiere decir que su secuencia del genoma cambia en todo su cuerpo en cada célula (o la mayoría de las células) debido al envejecimiento, la respuesta es no .

Si le haces una prueba de ADN a un recién nacido y luego a la misma persona a los 80 años, inmediatamente verás que es la misma persona, el mismo genoma.

Naturalmente, las mutaciones surgen y se acumulan a medida que envejecemos; Estas mutaciones y otros cambios en la secuencia (como reordenamientos estructurales o cromosómicos) se producen en células específicas y el ejemplo más drástico es el cáncer. Podemos distinguir fácilmente las células tumorales del tejido normal por las mutaciones y reordenamientos en los tumores. Pero todavía sabríamos por la secuencia general que el tumor y el tejido normal pertenecen a la misma persona, porque el genoma “general” es el mismo.

Hay otros cambios que ocurren a medida que envejecemos, pero técnicamente los llamamos epigenómicos porque no son cambios en la secuencia de ADN en sí, sino más bien cambios químicos agregados al ADN. Una de las más comunes es la metilación del ADN y la cantidad y las posiciones específicas de la metilación del ADN cambian drásticamente con la edad [1] y en realidad es posible predecir la edad de una persona (o células) al observar solo la metilación del ADN en sitios específicos [2]

Notas al pie

[1] Metilación del ADN y envejecimiento humano saludable

[2] Calculadora de edad de metilación del ADN

Lo hace, pero posiblemente no como estás pensando. Hay algo llamado epigenética que describe las modificaciones de su ADN a medida que se desarrolla y progresa en el tiempo. No estoy seguro de que haya algo que califique como un código GENERAL. No todas nuestras células tienen el mismo código genético (esta es una idea simple). Algunas de nuestras células tienen códigos diferentes (células inmunes y gametos, por ejemplo). Pero lo más importante es que todas nuestras células han sido modificadas epigenéticamente, lo que hace que las células de su piel sean diferentes a las células de sus ojos. Piénsalo de esta manera:

Tu ADN es un libro de cocina con recetas. Incluso cuando usted es un organismo unicelular después de la concepción en el útero de su madre, algunas de las recetas en este libro de cocina se han desmayado (gracias al comportamiento de su madre o padre antes de conectarse, ¡sí, es importante!). Este libro de cocina original tiene las recetas para llevar todo tipo de restaurantes diferentes … bistros de porcelana, pizzerías italianas, carritos de perros calientes y algunos restaurantes de 5 estrellas … también conocidos como células cardíacas, revestimiento del estómago, nuerones, etc.

A medida que sus células se dividen y multiplican, algunas de ellas tendrán que especializarse en un tipo particular de restaurante (para hacer globos oculares, por ejemplo). No puede hacer que su camión de tacos tenga acceso a recetas de pizza y foie gras o tendrá cosas raras. Entonces, estas recetas se oscurecen en esas celdas por diferentes mecanismos. Muchos biólogos piensan que estas modificaciones son letras 5ta, 6ta y 7ma. Layman dirá

“Oh, hay ACGT. Y estas moléculas de ADN son todo lo que necesitas codificar para un humano “.

Pero muchas personas en el campo reconocen que estas moléculas individuales pueden modificarse y terminar comportándose como moléculas completamente diferentes y, por lo tanto, proporcionan información adicional y vías para la codificación. Esto sucede antes de que nazca de los óvulos y espermatozoides de sus padres y continúa sucediendo durante toda su vida. No son solo mutaciones aleatorias, lo que también está sucediendo. A veces, las recetas enteras se borran de las modificaciones, pero otras veces las cosas pequeñas se cambian en las recetas. Por lo tanto, usted y su hermana podrían tener un libro de cocina similar con la misma receta básica para las hamburguesas y tal vez sus dos células oculares tienen un restaurante estadounidense, pero sus hamburguesas usan mostaza mientras que las hamburguesas de su hermana usan mayonesa debido a las letras modificadas.

Un genetista comprenderá que todas sus células tienen un libro de cocina muy similar, pero si toma un libro de cocina para neuronas y un libro de cocina para un macrófago, los libros de cocina son completamente diferentes a pesar de que podrían provenir de alguna célula madre que tenía recetas que eran mucho más accesibles Podría mirar dos células del mismo tipo de la misma persona y darse cuenta de que una célula usa mayonesa mientras que la otra usa mostaza.

Es por eso que las células madre son tan importantes. Es un libro de cocina que es el más accesible y el menos modificado y oscurecido. La epigenética es el cambio en el que estás pensando. Significa más allá de la genética porque su codificación ocurre justo por encima del esquema de ADN de cuatro letras.

Si y no.

Tu genoma, el ADN que te hace ser como eres, permanecerá igual en la mayoría de tus células. Sin embargo, el estrés y la exposición a agentes mutágenos (como la luz solar) crearán mutaciones en el ADN de sus células. La mayoría de las veces, podrán repararlos, pero de vez en cuando, una mutación se escapa.

Entonces, cuanto más viejo sea, más mutaciones habrá acumulado en algunas de sus células. Las células de la piel se encuentran entre las más afectadas por esto, junto con las células pulmonares para fumadores y personas que viven en áreas altamente contaminadas.

También es así como se desarrolla el cáncer: terminas teniendo un conjunto incorrecto de mutaciones en una sola célula (se requieren varias mutaciones diferentes) … y como resultado, las células comienzan a reproducirse sin control: el cáncer.

Por lo tanto, cuanto mayor sea, mayores serán las posibilidades de cáncer.

Pero aún así, la mayoría de sus células no están expuestas a mutágenos, y la tasa de error en la replicación del ADN en circunstancias normales es extremadamente baja, por lo que la abrumadora mayoría de las células en su cuerpo mantendrá la misma secuencia de ADN sin cambios como cuando fue concebido.

No creo que lo sepamos todavía (en 2016). Solo hemos tenido la tecnología para medir económicamente mutaciones puntuales en muchas células durante unos pocos años. Y no hemos tenido una forma de medir la variación estructural, como cuando los genes o los elementos reguladores se mueven, hasta más recientemente, y eso ahora solo se está volviendo económico.

Es probable que la cantidad de cambio varíe según la persona y los factores ambientales. Hay límites en cuanto a los cambios que podrían ocurrir antes de que las líneas celulares ya no funcionen. Es probable que estos cambios estén relacionados con el envejecimiento y con la causa principal del cáncer. Entonces el cambio definitivamente está ocurriendo. Pero cuánto cambio, especialmente de la translocación, queda por ver.

En el lado positivo, la tecnología avanza a un ritmo sorprendente. Desde la secuenciación de una sola celda hasta la secuencia económica de lectura larga, creo que la investigación se está acercando a responder su pregunta. Incluso si las secuencias de codificación de su ADN se conservan principalmente a través de líneas celulares, sabremos más pronto cuánto se mueven dentro y entre los cromosomas.

En realidad, es mucho sí. Según una investigación rápida, el número promedio de pares de bases mutados por replicación completa del genoma humano es 0.3. En otras palabras, por cada 10 veces que un genoma se replica, esperaría 3 mutaciones de pares de bases.

Ahora, algunas líneas celulares no se replican mucho. Uso ¿Qué tan rápido se reemplazan las diferentes células del cuerpo? Como fuente, las células del revestimiento del estómago se vuelven aproximadamente una vez cada 3 días, o alrededor de 100 veces al año. En una vida útil de 80 años, por lo tanto, esperaríamos unas 2,400 mutaciones en cualquier célula de revestimiento del estómago. Las células grasas, en comparación, tardan unos 8 años, lo que significa que puede encontrar una o dos mutaciones en una célula grasa determinada. También puede notar que las células que más se dividen (cuello uterino, pulmón, colon, estómago, etc.) tienden a ser los lugares donde más cáncer se produce.

La otra cosa que cambia con el tiempo son los telómeros, las secuencias repetitivas al final de cada hebra que evitan que el ADN se desenrede, como las puntas de los cordones de los zapatos. Pierde telómeros cada vez que una célula se divide, y cuando se agota, la célula tiende a morir.