PUBLICADO EN 'SCIENCE'

Descubren que la memoria ambiental se transmite hasta 14 generaciones

JANO.es · 24 abril 2017

Científicos de varios centros catalanes prueban que el impacto en cambios ambientales se puede transmitir en los genes de hasta 14 generaciones, el máximo tiempo observado hasta ahora en animales.

Una investigación liderada por Ben Lehner, del Centro de Regulación Genómica, y Tanya Vavouri, del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras y el Instituto de Investigación Germans Trias y Pujol, ha concluido que el impacto en los cambios ambientales se podía transmitir en los genes de hasta 14 generaciones.

En el trabajo, publicado en Science, los científicos utilizaron unos gusanos llamados C. elegans a los que, mediante técnicas de ingeniería genética, introdujeron un chip transgénico, que es una larga cadena de copias repetidas de un gen que codifica para una proteína fluorescente.

Cuando los gusanos se hallaban a 20 ºC, el chip transgénico emitía sólo una pequeña cantidad de proteína fluorescente. Pero al cambiar los animales a un ambiente más cálido (25 ºC), la actividad del chip transgénico se incrementaba de forma significativa, haciendo que los animales emitieran una brillante fluorescencia.

Al volver a los gusanos a su temperatura ambiental habitual y más fría, sus transgenes continuaban activos, lo que sugiere que de alguna manera estaban reteniendo la "memoria" a su previa exposición al calor. Curiosamente, los niveles altos de actividad se transmitieron a su descendencia y hasta 7 generaciones en adelante. Este fenómeno sucedía incluso cuando los animales de origen sólo habían sido expuestos a altas temperaturas durante un período breve.

El número de generaciones afectadas aumenta considerablemente al exponer los gusanos de las 5 primeras generaciones a 25º C. Después, el efecto fluorescente se mantiene durante, al menos, 14 generaciones.

A pesar de que este fenómeno ya se había observado en otras especies de animales, como la mosca del vinagre, gusanos y mamíferos, incluidos los humanos, el efecto tendía a disiparse al cabo de pocas generaciones. Estos resultados son la muestra más duradera de la preservación de un cambio ambiental en la memoria a lo largo de generaciones nunca observada hasta ahora. 

"Los gusanos son efímeros, con una vida corta, así que tal vez el hecho de transmitir la memoria de las condiciones vividas en generaciones previas puede ayudar a sus descendientes a predecir qué ambiente probablemente encontrarán en el futuro," concluye Vavouri.

Un marcador molecular: la metilación de la histona

Comparando los transgenes que eran menos activos con aquellos que habían sido activados por las temperaturas otros, Lehner y su equipo descubrieron diferencias cruciales en un tipo de marcador molecular unido a las proteínas que se encargan de empaquetar el ADN. Este marcador o etiqueta molecular se conoce científicamente como metilación de la histona.

Los transgenes de aquellos animales que siempre se habían mantenido a 20 ºC tenían altos niveles de metilación de la histona, lo que se asocia a silenciar genes. En cambio, los gusanos que se habían expuesto a 25 ºC habían perdido estos marcadores de metilación en la histona.

Lo más importante es que, estos últimos, todavía mantenían niveles bajos de metilación en la histona cuando se volvían a 20 ºC, lo que sugiere que este mecanismo puede tener un papel importante en el bloqueo de la memoria en los transgenes.

Los investigadores también descubrieron que algunos fragmentos repetitivos del genoma normal de los gusanos, que tienen cierto parecido a los chips transgénicos, también se comportan de la misma manera. Esto sugiere que este es un mecanismo de memoria generalizado y no está restringido solo a genes diseñados de forma artificial.