Científicos del Institut de Cincies del Mar resuelven un "enigma" de 150 años
BARCELONA, 10 Jul. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Institut de Cincies del Mar de Barcelona (ICM-CSIC) han descubierto que los cambios en el aspecto y comportamiento que se dan en los animales con la domesticación se deben a modificaciones químicas del ADN que alteran los efectos que producen los genes, aunque sin modificar su secuencia genética --cambios epigenéticos--.
El trabajo, publicado en 'Molecular Biology and Evolution', ha comparado lubinas salvajes --obtenidas con permiso en la reserva natural del Parc de les Illes Medes (Girona)-- con lubinas en etapas iniciales de domesticación de una piscifactoría.
Han observado que los cambios en el proceso químico que regula la expresión y silenciamiento de los genes --la metilación del ADN-- durante el desarrollo embrionario persisten hasta la edad adulta.
Los resultados sugieren que, tras varias generaciones, estos cambios epigenéticos pueden integrarse en el genoma, e incluso algunos pueden deberse a menos estrés, ha explicado el centro del CSIC en un comunicado este miércoles.
Además, los cambios afectan a genes cuya expresión está alterada y que son responsables de fenotipos asociados al 'síndrome de domesticación', como deformidades de la mandíbula o cambios en la pigmentación.
La metilación es un mecanismo de los denominados 'epigenéticos', y provoca que un animal salvaje y un animal doméstico puedan tener genes con secuencias genéticas iguales, pero la influencia de las condiciones ambientales puede provocar cambios en la metilación del ADN, lo que a su vez modifica la forma en que se expresan los genes y, en consecuencia, el fenotipo.
CHARLES DARWIN
La domesticación, que implica criar a los animales en un hábitat diferente del natural, acaba modificando su comportamiento y aspecto físico, y Charles Darwin fue el primero en ver que los animales domésticos eran más dóciles y tenían características comunes como un hocico más corto, orejas caídas y falta de pigmentación en algunas zonas de la piel.
Estos cambios se conocen como el 'fenotipo --la expresión de los genes según el entorno-- o síndrome de domesticación', pero los procesos que tienen lugar en las etapas iniciales de la domesticación, en el comienzo de la crianza controlada en cautividad, y su contribución a la adquisición de un fenotipo domesticado "ha sido un enigma durante 150 años".
Hace cinco años, científicos de Alemania, Estados Unidos y Austria propusieron que el 'síndrome de domesticación' se debía esencialmente a déficits leves durante el desarrollo embrionario en el número de células de la cresta neural --una estructura que se forma en los vertebrados en las primeras etapas de desarrollo--, que migran por todo el cuerpo y producen estructuras y células como la melanina y las mandíbulas.
Darwin había descrito el 'qué' (el síndrome de domesticación), los investigadores de Alemania, Estados Unidos y Austria --Adam Wilkins, Richard Wrangham y Tecumseh Fitch-- habían propuesto el 'por qué' (déficits en células de la cresta neural), pero faltaba el 'cómo', lo que han explicado los científicos del CSIC.
Destaca el hallazgo del trabajo sobre que los genes con cambios en la metilación de su ADN coinciden con genes que presentan variantes genéticas (SNP) por la cría en cautividad en lubinas procedentes de un programa de selección genética de 25 años de duración.
El investigador Francesc Piferrer, que ha realizado el estudio junto a Dafni Anastasiadi, ha explicado: "Muchos de los genes que presentan estos cambios epigenéticos coinciden con las mismas variantes en mamíferos y aves domésticos tales como el perro, gato, caballo, conejo y pato, entre otros".
ATENUACIÓN DEL ESTRÉS
Entre estos se encuentra un gen involucrado en el control de la formación de los órganos durante el desarrollo (Adamts9), y varios genes de la familia del receptor de glutamato, que es el principal neurotransmisor en los vertebrados, y los genes que codifican las diversas formas de su receptor han sufrido selección positiva en todos los animales domesticados sin excepción.
"Cambios en el receptor que procesa la señal del glutamato pueden estar relacionados con una atenuación a la respuesta al estrés, aspecto clave en el desarrollo de la docilidad durante la domesticación", dicen los científicos.
Este trabajo constituye la primera demostración empírica que incorpora mecanismos epigenéticos que apoyan la hipótesis anterior de la cresta neural para explicar la aparición del síndrome de domesticación de Darwin, y sugieren un proceso conservado válido para todos los vertebrados.
