Estas manifestacións eríxense no resultado dunha evolución que os organismos transmiten entre xeracións en base á experiencia acumulada, é dicir, lévano gravado no seu ADN, ou polo menos iso era o que se pensaba ata o de agora. Neste senso, a investigadora da USC Mar Sobral, nun artigo que acaba de ver a luz na revista PNAS, afonda na posibilidade de que o ambiente e non só a devandita experiencia acumulada teña capacidade para cambiar directamente a expresión dos xenes mediante mecanismos moleculares.
Mar Sobral da USC e Rodolfo Dirzo da Universidade de Stanford, xunto a outros colaboradores, profundan en que o feito de que esa expresión teña efectos beneficiosos para os organismos, facilitando a súa adaptación, implicaría que os procesos evolutivos das poboacións explicados por Darwin se compliquen ao estar tamén mediados por efectos directos do ambiente no individuo, como intuía Lamarck.
Dende o exterior dos xenes
Ata hai pouco máis dunha década pensábase que un aspecto tan relevante para a evolución como é a forma física dos organismos, o seu fenotipo, viña determinado pola secuencia do seu ADN. É dicir, a teoría sinalaba que o fenotipo estaba exclusivamente determinado polos xenes. A epixenética, os mecanismos que se producen no exterior dos xenes e que poden modificar a súa expresión, achegan agora un novo elemento para o debate ao que investigadores da USC, da Misión Biolóxica de Galicia (CSIC) e das universidades de Stanford e California-Davis contribúen cunha nova liña de investigación. Este traballo liderado pola investigadora Mar Sobral atopou que as eirugas que atacan o ravo salvaxe (Raphanus sativus) inducen cambios na súa metilación, mellorando os seus mecanismos de defensa, o que se traduce en procesos químicos (glucosinolatos) e físicos (pelos foliares). A doutora Sobral destaca igualmente a transmisión xenética destes cambios xa que, como explica, serían herdados directamente polos fillos dos ravos atacados polas eirugas.
O estudo encontra metilación herdable relacionada coas defensas químicas e físicas das plantas, inducidas directamente por parte das eirugas que as atacan, tanto en plantas novas como adultas. Como explica Mar Sobral, a metilación é un mecanismo epixenético que consiste na adición de grupos metilos (grupos químicos pequenos) a algunhas das bases citosinas do ADN, o que pode activar, reducir ou inhabilitar a actividade dalgúns xenes. En opinión da investigadora, este traballo representa un notable avance na comprensión dalgúns procesos ontoxénicos e evolutivos das plantas.
Camiño alternativo
A importancia dos procesos transxeneracionais estudados é que o ambiente pode inducir directamente cambios nos xenes dos organismos por vía epixenética (dende o exterior dos xenes), ademais de influír decisivamente na súa expresión, entón a epixenética traduciríase nun camiño alternativo que funciona como un atallo para o cambio evolutivo, reflexiona a doutora Sobral.
Os estudos epixenéticos son recentes, xa que hai apenas unha década que se comezaron a aplicar no campo da ecoloxía evolutiva. A partir dese intre cobran sentido actual as teorias lamarckianas, en conxunción coa selección natural explicada por Darwin. Dende os anos 60 coñécense os mecanismos epixenéticos que poderían alterar a probabilidade de expresión dos xenes, sen cambiar a secuencia dos coñecidos catro nucleótidos cos que se codifica a vida: Guanina, Timina, Citosina e Adenina. Como engade Mar Sobral, os estudos de epixenética desenvólvense neses anos, sobre todo no campo da medicina do cancro, axudando a desvelar certos mecanismos desta enfermidade.
Artigo en PNAS
O artigo acaba de ser publicado co título Phenotypic plasticity in plant defense across life stages: inducibility, transgenerational induction, and transgenerational priming. Este traballo desenvolve un experimento multixeracional para determinar se a indución de defensa nas plantas de ravo salvaxe se reflexaba en modificacións de ADN (metilación). Ademais o equipo examinou as diferenzas entre plantas máis novas e as súas predecesoras para avaliar a evolución das súas defensas químicas (glucosinolatos) e físicas (tricomas) nesta especie.
A eiruga que atacou a planta desencadeou a metilación do xenoma tanto nas plantas obxectivo como na súa descendencia. Nunha xeración, ambas defensas (a física e a química) eran altamente inducibles na etapa xuvenil da planta, pero só as defensas químicas eran inducibles en plantas adultas. Entre xeracións de xeracións, o contacto da eiruga coas plantas nai provocou unha forte indución directa de defensas físicas na súa proxenie, con efectos que duraron dende a plántula ata as etapas reprodutivas. Para as defensas químicas, non obstante, esta indución transxeracional foi evidente só en adultos.