domingo, julio 29, 2007

Los cambios en el citoplasma de la linea germinal son parte de la herencia. Hechos y fantasias sobre "imprinting".



El gene impirnting es un fenómeno de herencia no mendeliana en que la presencia o ausencia de un rasgo depende del sexo de uno de los padres. Todos los hijos son como el papá, o bien como la mamá (Todos iguales: nada de segregaciones 1:1 ni 1:2:1) . En la figura podemos comprender cómo: los alelos estan activos o inactivos porque se metilan dependiendo de si están en el citoplasma de la línea germinal del espermio, o bien, la del ovocito (podría ser además al revés de la figura, con el alelo materno activo y el paterno inactivo). Esto se expresa en el fenotipo del embrión. En la futura línea germinal los alelos se desmetilan (erasing) y luego se metilan o no dependiendo del sexo del embrión, de su línea germinal .

Yo considero que lo que estamos viendo es la consecuencia de que tenemos, en seres vivos sexuados, dos lineas germinales paralelas, la linea masculina de los espermios y la línea femenina de los ovocitos. Las alteraciones citoplásmaticas que sufran cualqueira de las dos líneas durante el procso de la gametogénesis podrán afecar el fenotipo del embrión. El RESULTADO de esta "segregación de dos citoplasmas" es que esperaremos ver de vez en cuando que algunos caracteres se heredarán en todos (no mendelianamante) directamente a partir del citoplasma de uno de los padres, o el padre o la madre.

Siempre ocurre que un imprinted gene está metilado en un sexo pero no en el otro. Sin embargo, experimentalemnete se puede hacer un embrión en que ambos genes están desmetilados, en el caso de la figura de arriba, como en la madre. Lo que resultó es un embrión que crecía menos de lo normal. Luego hicieron un embrión que tenía los dos genes metilados, como el papá. El embrión era más grande de lo normal. Sin duda, hay evidencia de que el imprinting puede afectar el tamaño corporal: algunas cruzas entre especies, o entre razas de perros, pueden resultar en tamaños corporales insólitamente grandes o pequeños.

Lamentablemente, los darwinistas han intepretado este experimento de la siguiente forma: al padre "le conviene" tener un embrión más grande, que lesaque mas recursos a la madre en el útero. A la madre, en cambio, "le conviene" retener más de sus recursos para poder tener otra oportunidad de reproducirse a futuro. La metilación es la forma en que la madre y el padre compiten por el tamaño del embrión o el tamaño de la placenta, cada uno por los mejores intereses de su fitness. Sería un conflicto estabilizado puesto en evidencia por estos experimentos.
Sí, tal cual, así de tonto. Revistas como PNAS se lo comen con papas fritas y ketchup.

De ahí la importancia de que exista un gen que corresponde a el prefecto inverso de lo que se esperaban, Mash2, que es necesario para el desarrollo de la placenta y que sin embargo tiene un alelo materno activo y un alelo paterno inactivo. Se supondría que los genes activados por la madre tenderían a disminuir el tamaño de la placenta. Yo considero que es bastante patente que hay efectos de las metilaciones, maternas y paternas, sobre el tamaño del embrión y de la placenta, pero su "dirección" no se va a conformar a las expectaciones de la especulación adaptacionista. Predigo, por ejemplo, que se descubrirán genes cuya activación materna conduce al aumento del tamaño corporal. Muy posiblemente ya se conocen casos por medio de cruzas híbridas.

1 comentario:

Chico dijo...

A citação é ótima (não a perca!) e importante, visto que a teoria da origem do imprinting genético por conflito evolutivo é muito aceita.
Acho que experimentos mais desenvolvimentais, como o descrito em "Germ-line epigenetic modification of the murine Avy allele by nutritional supplementation" (Cropley et al., 2006), também ajudam a combater esta hipótese adaptacionista.

O experimento mostra que após o 'erase' dos padrões de metilação do embrião, a 're-metilação' é influenciada pela dieta da mãe (e também da avó!):

"Somatic activity of the Avy allele can be affected by maternal nutrition. When pregnant dams receive a diet supplemented with methyl donors (folate, choline, betaine, and vitamin B12), the spectrum of phenotypes in Avy offspring is shifted toward the epigenetically suppressed state that is termed pseudoagouti. This change correlates with an increase in cytosine methylation of the Avy allele, indicating that the epigenetic state of the allele can be influenced by environmental factors"

Ou seja, a metilação e o imprinting não se escondem atrás da barreira weismanniana e estão sujeito a alterações durante o desenvolvimento. Um gene imprinted, as vezes, pode ser a simples consequência de ácido fólico demais na comida.

P.S.
1. Os genes imprinted têm geralmente efeitos pleiotrópicos
2. As implicações sociais da teoria do imprinting por conflito são tristes. Machos exploram as fêmeas pelo bem de seus filhos. As fêmeas protegem seus filhos dos machos. E vivemos em guerra.