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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.

Más conflicto que amor

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Uno de los mecanismos genéticos más curiosos y que reflejan el eterno conflicto entre los dos sexos es la impronta génica. La impronta es el fenómeno por el cual, aunque heredamos una copia de todos nuestros genes de la madre y otra copia del padre, algunos de esos genes van a funcionar exclusiva o principalmente desde el cromosoma heredado de uno solo de los progenitores, y no del otro. Así, hay genes que funcionan solo a partir de uno de los cromosomas heredado de la madre. Los mismos genes heredados del padre no funcionan, están silenciados. Hay igualmente genes que solo funcionan a partir de uno de los cromosomas heredados del padre, y los mismos genes heredados del cromosoma materno son, en esta ocasión, los que están silenciados.

Los genes que sufren el fenómeno de la impronta génica no han sido “elegidos” al azar durante la evolución sino que surgen del conflicto entre los sexos. Los padres de los mamíferos tienen interés biológico en que sus hijos crezcan lo más posible a partir del organismo de la madre, que los mantiene y del cual extraen los nutrientes para dicho crecimiento durante el embarazo y la lactancia. De esta manera, su descendencia tendrá probablemente un mayor éxito a la hora de reproducirse. Sin embargo, las madres tienen el interés contrapuesto de frenar un excesivo crecimiento de sus hijos, que podría dejarlas exhaustas e incapacitadas para volver a reproducirse con otros machos. En este contexto, sería ventajoso para los machos tomar el control de los genes que estimulan el crecimiento y ventajoso para las hembras tomar el control de los genes que frenan un excesivo crecimiento. Esto es, en efecto, lo que ha sucedido a lo largo de la evolución.

Unos genes con impronta particulares son los que producen los llamados micro-ARNs, abreviados como miARNs. Los miARNs son fragmentos cortos de ácido ribonucleico que poseen una secuencia de “letras” complementaria a la de un ARN mensajero producido por uno u otro gen, y que es necesario para la producción de la proteína cuya información está codificada en el gen. Los miARNs se unen a los ARN mensajeros, los inutilizan y los conducen a su destrucción. De este modo, el funcionamiento de un gen controlado por el padre y que produce una proteína beneficiosa para la transmisión de sus genes puede ser contrarrestado por otro gen, el que produce el miARN, cuyo funcionamiento es controlado por la madre.

En relación con esto, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachussets ha realizado muy recientemente un interesante descubrimiento. Al estudiar un grupo de genes que producen más de treinta miARNs con impronta materna, es decir, que funcionan a partir del cromosoma heredado de la madre, identifican a dos genes con impronta paterna que son blanco de su actividad. Estos genes no están implicados en el crecimiento o en el control de los nutrientes, sino que, atención, afectan a la transmisión sináptica y al funcionamiento neuronal. La trasmisión sináptica controla, como es bien conocido, aspectos muy importantes del comportamiento y de la vida. Puede, por ejemplo, afectar a la sensación de hambre y modular así las exigencias de los recién nacidos en el periodo de lactancia.

Los investigadores indican que existen otros grupos de genes que producen miARNs, de características similares, que podrían también afectar al desarrollo del sistema nervioso y al establecimiento de sinapsis en determinadas áreas cerebrales.

Referencia:
Whipple et al., 2020, Imprinted Maternally Expressed microRNAs Antagonize Paternally Driven Gene Programs in Neurons. Molecular Cell 78, 1–11 April 2, 2020 Published by Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2020.01.020

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VIII. Jorge Laborda
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Quilo de Ciencia Volumen X. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen XI. Jorge Laborda

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