La memoria epigenética se podría transmitir a través de múltiples generaciones
Sin alterar el código genético del DNA, las modificaciones epigenéticas pueden cambiar la forma en que se expresan los genes, afectando el desarrollo y la salud de un organismo
Imagen: Arek Socha en Pixabay
El cambio de las marcas epigenéticas en los cromosomas conduce a una expresión génica alterada en la descendencia, incluyendo hijos y nietos, lo que demuestra la existencia de una herencia epigenética transgeneracional. Sin alterar el código genético del DNA, las modificaciones epigenéticas pueden cambiar la forma en que se expresan los genes, afectando la salud y el desarrollo de un organismo.
La teoría de que los cambios en la expresión génica pueden heredarse cobra cada vez mayor fuerza en base a la evidencia creciente, aunque los mecanismos involucrados siguen siendo poco conocidos.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la University of California, Santa Cruz, muestra cómo un tipo común de modificación epigenética puede transmitirse a través de los espermatozoides no solo de padres a hijos, sino también a la próxima generación (grandoffspring). Se la denomina herencia epigenética transgeneracional y puede explicar cómo la salud y el desarrollo de una persona pueden verse influenciados por las experiencias de sus padres y abuelos.
El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se centró en una modificación particular de una histona, proteína que proporciona soporte estructural a los cromosomas, que cambia la forma en que el DNA se empaqueta en los cromosomas. La marca epigenética conocida como H3K27me3 se refiere a la metilación de un aminoácido particular en la histona H3. Esto lleva a que el DNA esté más densamente empaquetado, lo que hace que los genes en esa región sean menos accesibles para la activación.
Se sabe que esta marca epigenética desactiva o “reprime” los genes afectados y se encuentra en todos los animales multicelulares, desde humanos hasta el gusano nematodo C. elegans utilizado en el estudio.
El nuevo estudio involucró la eliminación selectiva de esta marca de histona de los cromosomas de los espermatozoides de C. elegans, que luego se usaron para fertilizar óvulos con cromosomas completamente marcados. En la descendencia resultante, los investigadores observaron patrones de expresión génica anormales, con genes en los cromosomas paternos (heredados del esperma) activados o “regulados al alza” por la ausencia de la marca epigenética represiva. Esto llevó a que los tejidos activaran genes que normalmente no expresarían. Por ejemplo, el tejido de la línea germinal (que produce óvulos y espermatozoides) activó genes que normalmente se expresan en las neuronas.
En todos los tejidos analizados, los genes se expresaron de manera aberrante, pero se encontraron diferentes genes en diferentes tejidos, lo que demuestra que el contexto del tejido determinó qué genes se regularon al alza.
Esta parece una característica conservada de la expresión génica y el desarrollo en animales, no solo un fenómeno específico del C. elegans, Los resultados de los experimentos en gusanos pueden tener gran implicancia en otros organismos.