Epigenética, la memoria del ADN

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La verdad es que sería interesante que, con una muestra de sangre, se pudiera recrear la historia de tus antepasados. ¿No sería fascinante? Sin embargo, ya hace mucho que Darwin explicó que los cambios que afectan al individuo no suelen ser heredables, desmintiendo la hipótesis de Lamarck. Es decir, si te dedicas a hacer culturismo no quiere decir que vayas a tener un pequeño bebé Stallone, ni porque te tiñas el pelo de rojo vas a tener unos nietos pelirrojos…

Curiosamente, Lamarck tuvo su revancha. Al parecer, ciertos factores ambientales pueden repercutir en tu material genético y, con ello, afectar a tu descendencia.

Todo esto surgió cuando se investigó con una serie de personas que sufrían estrés postraumático sin haber sufrido ninguna experiencia que pudiera ser detonante. Tras mucho trabajo, se observó una cierta etiología: todas estas personas eran judías y sus abuelos habían sufrido experiencias poco agradables (por decirlo de alguna manera, en campos de concentración nazis durante la Segunda Guerra Mundial).

Desde entonces se han elaborado multitud de experimentos y actualmente tenemos una mejor visión de estos procesos. Por ejemplo, también se ha observado cómo determinadas dietas antes de la concepción pueden tener diversos problemas metabólicos en descendientes de ratas.

Esto se debe a numerosos fenómenos. Intentemos hacer un breve resumen. Recordemos que el ADN es el material genético donde se encuentran estos genes. Este material genético puede estar relajado (de forma que el gen se puede expresar con mayor facilidad) o condensado (con lo cual es más difícil que el gen se exprese). El estado de relajación del ADN depende especialmente de las histonas, unas proteínas a las cuales el ADN está enrollado. Las histonas pueden sufrir diversas modificaciones químicas que alteren la compactación del ADN, tales como metilaciones o acetilaciones.

El ADN se organiza en nucleosomas al interaccionar con los octámeros de histonas.
El ADN se organiza en nucleosomas al interaccionar con los octámeros de histonas. Fuente: Wikimedia

Además, se ha descubierto que existen una inmensa cantidad de pequeños ARN que sirven de señalizadores a la hora de destruir otras moléculas de ARN. Es decir, un gen puede expresarse y dar lugar a un ARN mensajero, pero este ARN puede ser destruido antes de dar lugar a una proteína. A este fenómeno se le denomina silenciamiento génico mediado por ARN de interferencia.

Con lo cual nos queda que, si sufrimos una experiencia que pueda alterar la metilación de las histonas (o la acetilación) o que provoque la expresión o inhibición de un gen que codifique para un ARN regulador, esto puede pasar a nuestra descendencia (bueno, el caso del ARN es más complejo, pero conformémonos por ahora con esto).

Ahora bien, hay toda una gama de alimentos que alteran la metilación (y la acetilación) de las histonas, encontrándose entre ellos cosas tan estrafalarias como la leche. Es decir, hasta la cosa más nimia que nos metamos en la boca puede tener una ínfima probabilidad de alterar la salud de nuestros descendientes.

De hecho, actualmente es un tema candente en biomedicina, donde ya se han descubierto ciertas relaciones entre alteración de histonas y enfermedades neuronales y diversos tipos de cáncer.

La epigenética es la ciencia que estudia estos fenómenos, la disciplina que analiza cómo modificaciones que no alteran el ADN pueden provocar cambios en la expresión génica.

Además, es algo que se ha visto que es tremendamente común, siendo esencial en los organismos vegetales a la hora de defenderse de numerosas infecciones víricas. Esto cobra especial importancia en países en vías de desarrollo y subdesarrollados, donde la supervivencia de una población todavía depende en buena medida de la productividad de un año de cosecha.

Obviamente, observando tu ADN no se va a poder saber si un ancestro tuyo fue a las cruzadas o no, pero sí que tu abuelo fue alcohólico o tu otro bisabuelo sufría depresión y que pueda dar lugar a que tú tengas unas ciertas posibilidades a estar predispuesto a determinadas enfermedades.

El ambiente puede alterar la expresión génica mediante la alteración de la estructura de las histonas mediante metilaciones, acetilaciones y ubiquitinaciones entre otras tarjetas químicas. Fuente: Wikimedia
El ambiente puede alterar la expresión génica mediante la alteración de la estructura de las histonas mediante metilaciones, acetilaciones y ubiquitinaciones entre otras tarjetas químicas. Fuente: Wikimedia

Como veis, nada es tan sencillo como podría parecer; con muchos genes explicando absolutamente todo sobre nuestra conducta y desarrollo, el ambiente juega un papel fundamental en la expresión de genes, por ello, debemos ser cuidadosos con nuestro estilo de vida, no sólo por nuestro bien, sino por el de nuestros descendientes.

Por todo ello se suele apodar a la epigenética como la revancha de Lamarck, que, pese a ser algo inexacto, es un buen reclamo publicitario a la hora de atraer gente a simposios o conferencias.

 

Escrito por Miguel Ángel Corrales Gutiérrez, graduado en Biología por la Universidad de Málaga, actualmente estudiante del máster en Biotecnología Avanzada y colaborador del Área de Genética de la misma.

 

Referencias

Charlotte M. Lindeyer, Michael J. Meaney, Simon M. Reader. “Early maternal care predicts reliance on social learning about food in adult rats.” Developmental Psychobiology, volume 55, Issue 2, March 2013, pages 168-175.

McEwen BS. “Brain on stress: How the social environment gets under the skin.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2012;109(Suppl 2):17180-17185. doi:10.1073/pnas.1121254109.

Lea Baider, Tamar Peretz, Pnina Ever Hadani, Shlomit Perry, Rita Avramov, Atara Kaplan De- Nour. “Transmission of Response to Trauma? Second-Generation Holocaust Survivors’ Reaction to Cancer.” The American Journal of Psychiatry Volume 157 Issue 6, June 2000, pp. 904-910.

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