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¿Puede la epigenética jugar algún papel en la evolución biológica?

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¿Puede la epigenética jugar algún papel en la evolución biológica?
04 marzo
11:18 2020

La opinión más generalizada entre los biólogos evolucionistas es que los cambios que se van produciendo en los seres vivos y que condicionan el proceso evolutivo, son debidos a mutaciones genéticas que van desarrollando nuevos tipos de fenotipos de los cuales, los más aptos, son los que prevalecen en la selección natural.

Ahora se plantea si también los cambios epigenéticos pueden influir en la evolución biológica.

En relación con ello, se ha publicado en el número de enero de 2020 de Investigación y Ciencia una interesante entrevista con dos expertos en la materia, los doctores Colot y Heard, que abordan el tema, a nuestro juicio, de forma magnífica, y cuya entrevista comentamos.

En primer lugar, los autores hacen referencia a la definición de la epigenética, que de acuerdo con el británico Robin Holliday y el estadounidense Arthur Riggs, “es el conjunto de cambios de expresión de los genes que se transmiten a lo largo de las divisiones celulares o a través de las generaciones y que no implican ningún cambio de la secuencia del ADN”. Previamente a ellos, a principio de los años 40, Conrad Waddington propuso “que se denominara epigenética al estudio de los mecanismos del desarrollo mediante los cuales los genes determinan los caracteres”, es decir, la epigenética englobaría al conjunto de reacciones y mecanismos que regulan las actividades de los genes sin alterar la secuencia del ADN.

En general, se puede decir que los cambios epigenéticos que pueden contribuir a regular la expresión genética y la organización de la cromatina, pueden ser condicionados por el entorno y por el medio ambiente. Dichos cambios, como ya se ha referido, no afectan a la estructura del ADN, y generalmente se debe a metilaciones de la misma.

Cada día parece más evidente que los cambios epigenéticos pueden ser transmitidos a la descendencia, aunque no se haya modificado la secuencia del ADN, por lo que, sin duda, pueden jugar algún papel en la evolución biológica, ya que se ha comprobado que dichos cambios se pueden conservar a lo largo de varias generaciones, aunque de forma metastable, “lo que significa que en la progenie algunos descendientes pueden contener el gen metilado y otros no”, lo que condiciona que, en la selección natural de estos individuos, prevalezcan los que se adapten mejor al medio ambiente.

Para tratar de explicar cómo actúa la epigenética en la evolución biológica, Vincent Colot, uno de los entrevistados en el artículo que se comenta, atribuye un papel significativo a los denominados transposomas, que “son secuencias de ADN que pueden desplazarse de forma autónoma por todo el genoma, gracias a que contienen genes que codifican encimas cuya única función es desplazar o cortar dichas secuencias y pegarlas en otro sitio”.

Los transposomas son muy numerosos y están repartidos por todo el genoma, pues según Colot “en los humanos suponen más del 50% de la secuencia del ADN y ocupan más del 80% del mismo”. También según él, “en los últimos años nos hemos dado cuenta de que los transposomas y sus derivados son portadores privilegiados de marcas epigenéticas”, por lo que se puede afirmar que “la transmisión epigenética durante generaciones se sustenta en la presencia de transposomas o de sus vestigios cerca de los genes”. De hecho, todo el mundo acepta que, al menos en los mamíferos y las plantas, los fenómenos epigenéticos experimentales que parecen sustentar el traspaso de caracteres hereditarios de una generación a otra están, a menudo, ligados a la presencia, cerca de un gen dado, de un transposoma, por lo que quizás la función principal de la epigenética en relación con la evolución biológica sea controlar estas secuencias y limitar su diseminación por el genoma.

Como consecuencia de su modo de acción, Edith Heard comenta en el mismo artículo que, “los transposomas podrían haber acelerado la evolución, pues se sabe que cuando se altera el control genético, como ocurre ante una presión ambiental, ciertos transposomas se vuelven a movilizar, lo que da lugar a un periodo transitorio de inestabilidad genómica. Por ejemplo, un choque térmico hace que la cromática sea menos compacta, lo que podría desencadenar la movilización de los transposomas, aunque de esto no existen pruebas directas en la naturaleza, pero sí en el laboratorio, en donde se puede conseguir que se muevan algunos de ellos cuando se les modifica el control epigenético.

Resumiendo, Colt y Heard proponen que la desregularización epigenética actúa como un acelerador de la evolución biológica.

 

Justo Aznar

Observatorio de Bioética

Instituto de Ciencias de la Vida

Universidad Católica de Valencia

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