Publicado 23/04/2020 13:33:26 +02:00CET

¿Y si el ADN no basta para construir y mantener un organismo vivo?

Puede haber mucho más que el ADN en la herencia genética de nuestros ancestros
Puede haber mucho más que el ADN en la herencia genética de nuestros ancestros - Pixabay

MADRID, 23 Abr. (EUROPA PRESS) -

El ADN, considerado el almacén de información genética que se transmite entre generaciones, puede no ser más que la lista de ingredientes, y no el conjunto de instrucciones utilizadas para construir y mantener un organismo vivo. Las instrucciones son mucho más complicadas, y se almacenan en las moléculas que regulan el ADN de una célula y otros sistemas de funcionamiento.

Es la hipótesis --resultado de 20 años de investigación genética y epigenética-- descrita por Antony Jose, profesor asociado de biología celular y genética molecular en la Universidad de Maryland, en artículos revisados por pares en el 'Journal of the Royal Society Interface' y la revista 'BioEssays', publicados el 22 de abril.

El argumento de Jose sugiere que los científicos pueden estar pasando por alto importantes vías para estudiar y tratar enfermedades hereditarias, y las creencias actuales sobre la evolución pueden estar demasiado centradas en el papel del genoma, que contiene todo el ADN de un organismo.

"El ADN no puede ser visto como el 'modelo' para la vida", opina en un comunicado de la universidad. "Es, en el mejor de los casos, una lista de ingredientes superpuestos y potencialmente codificados que las diferentes células usan de manera diferente en diferentes momentos".

Por ejemplo, el gen para el color de los ojos existe en cada célula del cuerpo, pero el proceso que produce la proteína para el color de los ojos solo ocurre durante una etapa específica de desarrollo y solo en las células que constituyen la porción coloreada de los ojos. Esa información no se almacena en el ADN.

Además, los científicos no pueden determinar la forma compleja de un órgano, como un ojo, o que una criatura tendrá ojos, al leer el ADN de la criatura. Estos aspectos fundamentales de la anatomía están dictados por algo fuera del ADN.

Jose argumenta que estos aspectos del desarrollo, que permiten que un óvulo fertilizado crezca de una sola célula a un organismo complejo, deben verse como una parte integral de la herencia. El nuevo marco de Jose reestructura la herencia como un sistema de información complejo y en red en el que todas las moléculas reguladoras que ayudan a la célula a funcionar pueden constituir un almacén de información hereditaria.

Este científico propone que las instrucciones no codificadas en el ADN estén contenidas en la disposición de las moléculas dentro de las células y sus interacciones entre ellas. Esta disposición de las moléculas se conserva y se transmite de una generación a la siguiente.

En sus documentos, el marco de trabajo de Jose redefine la herencia como los efectos combinados de tres componentes: entidades, sensores y propiedades. Las entidades incluyen el genoma y todas las demás moléculas dentro de una célula que se necesitan para construir un organismo. Las entidades pueden cambiar con el tiempo, pero se recrean con su estructura, disposición e interacciones originales al comienzo de cada generación.

"Ese aspecto de la herencia, que la disposición de las moléculas es similar a través de las generaciones, se subestima profundamente y conduce a todo tipo de malentendidos sobre cómo funciona la herencia", dijo Jose.

Los sensores son entidades específicas que interactúan y responden a otras entidades o a su entorno. Los sensores responden a ciertas propiedades, como la disposición de una molécula, su concentración en la célula o su proximidad a otra molécula.

Juntas, las entidades, los sensores y las propiedades permiten que un organismo vivo detecte o "sepa" cosas sobre sí mismo y su entorno. Parte de este conocimiento se usa junto con el genoma en cada generación para construir un organismo.

"Este marco se basa en años de investigación experimental en muchos laboratorios, incluido el nuestro, sobre epigenética y silenciamiento genético multigeneracional combinado con nuestro creciente interés en la biología teórica", dijo Jose. "Dado que dos personas que contraen la misma enfermedad no muestran necesariamente los mismos síntomas, realmente necesitamos comprender todos los lugares donde dos personas pueden ser diferentes, no solo sus genomas".

La locura de mantener una visión de la herencia centrada en el genoma, según Jose, es que los científicos pueden estar perdiendo oportunidades para combatir las enfermedades hereditarias y comprender los secretos de la evolución.

En medicina, por ejemplo, la investigación de por qué las enfermedades hereditarias afectan a los individuos se enfoca de manera diferente en las diferencias genéticas y en las diferencias químicas o físicas en las entidades. Pero este nuevo marco sugiere que los investigadores deberían buscar diferencias no genéticas en las células de las personas con enfermedades hereditarias, como la disposición de las moléculas y sus interacciones. Actualmente, los científicos no tienen métodos para medir algunas de estas cosas, por lo que este trabajo apunta a nuevas vías potencialmente importantes para la investigación.

En la evolución, el marco de referencia de Jose sugiere que los organismos podrían evolucionar a través de cambios en la disposición de las moléculas sin cambios en su secuencia de ADN. Y en la ciencia de la conservación, este trabajo sugiere que los intentos de preservar especies en peligro a través de bancos de ADN solo carecen de información crítica almacenada en moléculas que no son de ADN.

Jose reconoce que habrá mucho debate sobre estas ideas, y se necesitan experimentos para probar sus hipótesis.

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