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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

El gen que surgió del frío

El gen del frío - Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

Una de las condiciones externas que mayor influencia puede ejercer sobre todo tipo de seres es la temperatura.

Todos los estímulos exteriores capaces de ser detectados inducen una activación neuronal que transmite la información al cerebro. Las neuronas sensoras necesitan de moléculas dispuestas en su membrana externa capaces de detectar bioquímicamente esos estímulos. Estas moléculas en la membrana de las células reciben el nombre de receptores.

Al igual que la temperatura dilata o contrae a los cuerpos, puede también modificar la estructura de las moléculas. Este cambio en la estructura de las moléculas receptoras de la temperatura es lo que desencadena la señal que las neuronas envían al cerebro.

La señal debe ser proporcional al estímulo y debe distinguirlo de otros. Por ejemplo, no es lo mismo frescor que frío intenso. Receptores capaces de generar una sensación de frescor sí son conocidos. Sin embargo, los receptores del frío intenso no habían podido ser identificados. Por esta razón, algunos científicos especularon con la idea de que no existían y que era la actividad (o ausencia de ella) combinada de los diferentes detectores de calor y de frescor la que generaría la sensación de frío intenso.

La búsqueda de genes de los receptores del frío tampoco desveló la existencia de ninguno. Para buscarlos, los científicos se enfocaron en encontrar genes similares a los de los otros receptores, y mediante este método no pudieron encontrar ninguno. Parecía, por tanto, que el receptor del frío no existía.

No obstante, no se habían agotado aún todas las posibilidades para poder concluir esto. En particular, no se habían realizado búsquedas genómicas en organismos mutantes insensibles al frío intenso.
Para realizar esta búsqueda, investigadores de la Universidad de Michigan, USA, utilizan el gusano de laboratorio Caenorhabditis elegans. Es este un gusanillo de solo un milímetro de longitud, compuesto por alrededor de mil células, el cual es, como nosotros, capaz de detectar el frío y evitarlo desplazándose hacia zonas más cálidas.

Los investigadores buscaron gusanos mutantes incapaces de reaccionar frente al frío intenso, lo que sugería que la mutación habría afectado a al menos uno de los genes necesarios para esta capacidad. Tras analizar el genoma de esos gusanos incapaces de reaccionar frente al frío, los investigadores identifican mutaciones en un gen que produce un receptor, ya conocido, denominado glr-3. Lo que no era en absoluto conocido era que el receptor participaba en la detección del frío y en la transmisión al sistema nervioso central de esa información.

Para asegurarse de que este ciertamente era el gen del receptor del frío, los investigadores comprueban que este gen se encuentra conservado a lo largo de la evolución desde el gusano hasta el ser humano, lo que debería suceder con un gen que realiza una misión tan básica. Y, en segundo lugar, introducen el gen de ratón en el genoma de los gusanos mutantes, que han perdido su gen glr-3 normal, y comprueban que el gen de ratón restaura la capacidad para detectar el frío en los gusanos. En efecto, el gen, conservado en la evolución desde los gusanos a los mamíferos, funciona de manera similar en ambos organismos.

No cabe duda, los animales tenemos al menos un receptor para el frío intenso. Esperemos que el calentamiento global no acabe por hacerlo irrelevante.

Referencia: Jianke Gong et al. (2019) A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.07.034

Jorge Laborda, 13 de octubre de 2019

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

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