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El cerebro, ¿a qué gen quiere más? ¿Al de papá o al de mamá?

Las neuronas prefieren el gen de un padre sobre el del otro
CHRISTOPHER GREGG
Actualizado 27/02/2017 13:44:27 CET

   MADRID, 27 Feb. (EUROPA PRESS) -

   La mayoría de los niños dicen que aman igual a su padre y a su madre, pero hay momentos en que incluso el mejor prefiere a uno de los padres sobre el otro; algo similar a lo que sucede con las células del cuerpo que tratan con nuestras instrucciones de ADN. Se ha pensado durante mucho tiempo que cada copia --una heredada de la madre y otra del padre-- se tratan de la misma manera, pero un nuevo estudio de científicos de la Universidad de Utah, Estados Unidos, muestra que no es raro que las células en el cerebro activar una copia preferentemente sobre la otra.

   El hallazgo, que se detalla en un artículo publicado en la edición digital de 'Neuron', sugiere nuevas formas en que las mutaciones genéticas pueden causar trastornos cerebrales. En al menos una región del cerebro recién nacido del ratón, la nueva investigación muestra que la desigualdad parece ser la norma, con aproximadamente el 85 por ciento de los genes del núcleo dorsal del rafe, conocidos por secretar la serotonina química que controla el estado de ánimo, activando de manera diferente sus copias genéticas maternas y paternas.

   Diez días más tarde en el cerebro juvenil, el paisaje cambia, con ambas copias activadas por igual para todos menos el 10 por ciento de los genes. Se trata de más que una rareza del cerebro, ya que esta disparidad también se produce en otros sitios en el cuerpo, incluyendo el hígado y el músculo, según los investigadores. También ocurre en los seres humanos.

   "Generalmente pensamos en los rasgos en términos de una persona entera o de un animal. Estamos encontrando que cuando miramos al nivel de las células, la genética es mucho más complicada de lo que pensábamos", dice el investigador Christopher Gregg, profesor asistente de Neurobiología y Anatomía. "Esta nueva imagen puede ayudarnos a entender los trastornos cerebrales", continúa.

UNA REGULACIÓN PRESENTE EN GENES DE ENFERMEDAD MENTAL

   Entre los genes regulados de esta manera poco ortodoxa están los que son factores de riesgo para la enfermedad mental. En los seres humanos, un gen llamado DEAF1, implicado en el autismo y la discapacidad intelectual, muestra preferencia por la expresión de una copia de un gen en múltiples regiones del cerebro. Un estudio más completo en primates indica que sucede lo mismo para muchos otros genes, como algunos relacionados con la enfermedad de Huntington, la esquizofrenia, el trastorno de déficit de atención y el trastorno bipolar.

   Aún queda por determinar qué podría significar el desequilibrio genético para la salud humana, pero los resultados preliminares sugieren que podría dar forma a las vulnerabilidades a la enfermedad, explica Gregg. Normalmente, tener dos copias de un gen funciona como un amortiguador protector en caso de que uno sea defectuoso. Activar una copia genética mutada y silenciar la copia saludable --incluso temporalmente-- podría ser lo suficientemente disruptivo como para causar problemas en células específicas.

   Apoyando la idea, el laboratorio de Gregg encontró que algunas células cerebrales en ratones transgénicos activan preferentemente copias de genes mutadas sobre otras sanas. "Generalmente, se ha asumido que hay correlación entre ambas copias de un gen", relata Elliott Ferris, informático que colideró el estudio con el estudiante de posgrado Wei-Chao Huang. "Desarrollamos métodos novedosos para extraer grandes datos y descubrimos algo nuevo", explica Huang.

   Los investigadores analizaron miles de genes en su estudio, cuantificando los niveles relativos de activación para cada copia génica materna y paterna y descubrieron que la expresión de los dos es diferente para muchos genes.

   Sorprendidos por lo que vieron, desarrollaron métodos estadísticos para comprobar rigurosamente su validez y determinaron que no se debían a artefactos técnicos ni a ruidos genéticos. Tras el seguimiento de sus hallazgos, examinaron un subconjunto de genes más de cerca, visualizando directamente desequilibrios entre las copias de genes a nivel celular en el ratón y el cerebro humano.

   Los resultados de este estudio sugieren que silenciar una copia de un gen puede ser una forma mediante la cual las células ajustan su programa genético en momentos específicos durante el ciclo de vida del animal o en lugares distintos. "Nuestros nuevos hallazgos revelan un nuevo paisaje de diversos efectos que moldean la expresión de copias genéticas maternas y paternas en el cerebro según la edad, la región del cerebro y el tipo de tejido --explica Gregg--. La implicación es una nueva visión de la genética".

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