Esa magnífica tendencia de crecer que tiene el conocimiento lo suele descubrir nuevo y particularmente estupendo. Hace sólo unas cuantas décadas que el ser humano ha desarrollado la capacidad para decodificar la molécula de ADN, pero lo que se ha descubierto allí continúa arribando con sorpresas. La cadena comenzó con el fenómeno epigenético, lamentablemente llamado ADN basura en un principio cuando no se conocía su vital importancia. Sin embargo, hoy sabemos que el ADN es mucho más que su capacidad para producir proteínas.
“Esta función de hacer proteínas sólo representa el 1.5% del genoma. El resto está ahí porque la mayoría de los genomas, desde los primeros animales hasta los humanos, aumentó de tamaño mediante copias, replicándose, repitiéndose y también integrando elementos virales. Por eso se pensó que la mayoría del DNA no era demasiado útil, y se creyó que era un lugar donde la naturaleza podía experimentar y de donde, si actuaba una fuerza selectiva, quizás se podría sacar algo útil. Pero para la mayoría, las partes del genoma que realmente funcionaban eran las regiones codificadoras de proteínas”, explica Thomas Gingera, genetista del Laboratorio Cold Sping Harbor en Estados Unidos.
Hoy sabemos que no es así. Precisamente, el estudio de estos genomas nos brinda un nuevo componente dentro de las clasificaciones genéticas. Hay genes que codifican proteínas, hay otros que no lo hacen y existen esas capas epigenéticas que no sólo controlan y manipulan la información en el genoma, sino que, de acuerdo con investigadores en el Instituto de Estudios Biológicos Salk, en California, también desarrollan y pasan rasgos biológicos que cambian mucho más rápido de lo que jamás se pensó.
“Nuestro estudio provee con la primera evidencia de que el código epigenético de un organismo, que se trata de una capa extra de instrucciones bioquímicas en el ADN, evoluciona mucho más rápido que el código genético y puede influenciar los rasgos genéticos intensamente”, explica Joseph Ecker, profesor de biología celular y uno de los autores del presente estudio.
Hace unos años, los titulares de que los gemelos idénticos no eran completamente iguales a nivel genético se leyeron por todos lados, otra investigación donde ratones heredaban rasgos inyectados en su genoma en tan sólo dos generaciones hacía énfasis en esta rapidez, más aún, el hecho de que ratones obesos y flacos tuvieran el mismo genoma insinuaba sobre algo más; esta otra capa de información que actúa en nuestra molécula principal y que regala rasgos característicos en este espacio genético. Es un área repleta de actividad donde también trabaja el ARN, otra molécula que se encarga de copiar, pegar y distribuir la información de los genes.
Los nuevos experimentos se realizaron en plantas. Específicamente en Arabidopsis thaliana, que los científicos llaman el “ratón de las plantas” por su alta participación continua y directa en experimentos. Estas plantas también tienen un código epigenético que es mucho más flexible e influye en el organismo. De acuerdo con los investigadores, es posible que nuestra capa epigenética también posea mecanismos que controlen nuestras características biológicas y las pasen a nuestros hijos. Precisamente, se necesita que el ADN sea mucho más que el genoma de los genes que conocemos para explicar mejor cómo el organismo luce y actúa como lo hace. Los genes que codifican proteínas no pueden explicarlo todo. En las plantas que han sido estudiadas, por ejemplo, muchos de los rasgos en las flores, como su pigmentación y su forma, son manipulados por el código epigenético. Ciertamente, este código, marcadores químicos encima de nuestros genes, puede ser heredado y generar mutaciones individuales que se expanden en la población.
“En nuestro experimento descubrimos que aunque hay pocos cambios entre generaciones, sí existen epimutaciones espontáneas y se dan a una velocidad mucho más alta que con el ADN y, en ocasiones, tienen muchas influencia en cómo ciertos genes son expresados”, dice Robert Schmitz, otro de los autores.
Pues ahora es un asunto de producir planos de estos epigenomas. En esta ocasión, investigaron este mapa en Arabidopsis y luego estudiaron su fondo bioquímico y los cambios ocasionados en 30 generaciones. Descubrieron que las transformaciones en el epigenoma son más fluidos que los cambios en el genoma. Y no sólo permutaban rápido a pesar de la ausencia de una presión intensa del medio sino que estos cambios influyen en la forma y la función de la planta.
“Los próximos estudios se centrarán en conocer las mutaciones epigenéticas y realizar un mapa de ellas y también sobre los cambios que pueden ocasionar las estresantes presiones medioambientales”, explica Ecker.
Los resultados fueron publicados en el diario Science: www.science.org
Instituto Salk: http://www.salk.edu/
Instituto Scripps: http://www.scripps.edu/
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