Transmisión de recuerdos epigenéticos a través de múltiples generaciones

Sin alterar el código genético del ADN, las modificaciones epigenéticas pueden cambiar la forma en que se expresan los genes, afectando a la salud y el desarrollo de un organismo. La idea, antaño radical, de que estos cambios en la expresión de los genes pueden ser heredados, a modo de “recuerdos epigenéticos” por así decirlo, cuenta desde hace unos años con una creciente cantidad de pruebas que la respaldan, pero ha sido muy pocos los datos obtenidos acerca de los mecanismos implicados.

Un nuevo estudio realizado por el equipo de Susan Strome, de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Santa Cruz, muestra cómo un tipo común de modificación epigenética puede transmitirse a través del esperma no solo a los hijos, sino también a los nietos. Esto se denomina "herencia epigenética transgeneracional" y puede explicar cómo la salud y el desarrollo de una persona pueden verse influidos por las experiencias de su padre, madre, abuelo o abuela.

El estudio se centró en una modificación particular de una proteína (concretamente una histona) que cambia la forma en que el ADN se empaqueta en los cromosomas. Esta marca epigenética ampliamente estudiada y denominada H3K27me3, es conocida por desactivar o "reprimir" los genes afectados y se encuentra en todos los animales pluricelulares, desde el ser humano hasta el gusano C. elegans utilizado en este estudio.

Los resultados de la investigación establecen una relación de causa-efecto entre las marcas de histonas transmitidas por el esperma, por un lado, y la expresión de genes y el desarrollo de los descendientes, por el otro.

En el estudio, los investigadores trabajaron con embriones de C. elegans como estos. (Imagen: Laura Gaydos)

Las histonas son las principales proteínas que intervienen en el empaquetamiento del ADN en los cromosomas. La marca epigenética conocida como H3K27me3 está relacionada con la metilación de un aminoácido concreto en la histona H3. Esto hace que el ADN se empaquete más densamente, haciendo que los genes de esa región sean menos accesibles para su activación.

El nuevo estudio consistió en eliminar selectivamente esta marca de histona de los cromosomas de los espermatozoides de C. elegans, que luego se utilizaron para la fecundación. En la descendencia resultante, los investigadores observaron patrones de expresión génica anormales, con genes en los cromosomas paternos (heredados del esperma) activados o "regulados al alza" en ausencia de la marca epigenética represiva.

Esto hizo que los tejidos activaran genes que normalmente no expresarían. Por ejemplo, en el tejido del sistema reproductivo estaban activados genes que normalmente se expresan en las neuronas.

El estudio se titula “Sperm-inherited H3K27me3 epialleles are transmitted transgenerationally in cis”. Y se ha publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). (Fuente: NCYT de Amazings)