La Genética

EL INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN ENTRE GENOMA Y AMBIENTE

El medio ambiente, desde un punto de vista biológico, lo constituyen todos aquellos elementos, ya sean vivos (otros organismos) o inertes (relieve, climatología, temperatura, presión, etc.), con los que interacciona un individuo. Desde el punto de vista tradicional, el ambiente difumina en cierta medida la información contenida en el DNA y tiene efectos directos en la construcción de los organismos. Sin embargo la relación entre la información genética y la información contenida en el medio se ha considerado unidireccional desde el auge de la genética a mediados de siglo XX.

La herencia de caracteres adquiridos durante la vida de los organismos, en respuesta a las condiciones del medio, ha sido desestimada durante más de medio siglo por la biología. Sin embargo, esta idea está renaciendo con fuerza dentro de algunas especialidades del colectivo de biólogos. La herencia genética, la transferencia horizontal y la integración de fragmentos de DNA procedentes de otros organismos, la adquisición de simbiontes, y el reconocimiento de mecanismos de cambio genético en respuesta a las condiciones alteradas del medio recuperan un papel protagonista para el ambiente y generan una flecha de doble dirección entre la información genética y las señales del medio (14,15,16,17,18,19, 20, 21, 22).

En este sentido, el actual auge de la genética tiene mucho que decir. La genética emerge como un nivel de interacción entre la información del genoma y la del ambiente exterior, como una interfaz de mecanismos moleculares sensibles al medio que pueden interaccionar con el DNA de una forma relativamente autónoma. Concretamente, las marcas químicas que se añaden selectivamente al DNA y a las histonas, constituyen uno de los mecanismos genéticos de mayor relevancia en la actualidad. Estas marcas son capaces de regular la expresión de las secuencias genéticas, activándolas o desactivándolas sin modificar su contenido.

Esta regulación genética interviene en gran medida en el desarrollo y la diferenciación de los tipos celulares (23). Cabe recordar que si bien todas las células del cuerpo contienen la misma información genética, la forma y función de una célula de la retina es muy diferente de la célula del riñón. Las marcas genéticas estabilizan patrones de expresión en función del contexto del desarrollo embrionario (24). Pero también estas marcas químicas se modifican en función de las condiciones del entorno, especialmente a través de la nutrición y del estrés, alterando las redes celulares y estabilizando caracteres complejos durante la vida de los individuos (25, 26, 23,19). Pero lo más interesante de todo ello, es que al menos parte de las nuevas marcas, establecidas durante la vida en respuesta al ambiente, son heredables y se manifiestan en la descendencia durante varias generaciones (14, 19).

De esta forma, las condiciones de vida y la historia de los individuos pasan a tener una relevancia hereditaria. Nuestros hábitos y circunstancias condicionan la futura vida de nuestros descendientes. De hecho, condiciones como la desnutrición extrema, la exposición a fármacos, plásticos y sustancias tóxicas, hábitos como fumar, así como el consumo de ciertos alimentos parecen ser capaces de modificar el genoma (el conjunto de marcas genéticas superpuestas al genoma) y establecer nuevos estados de regulación que se transmiten a la descendencia y que podrían estar detrás de algunas enfermedades como la obesidad o el cáncer (19, 27, 25, 28).

Además de esta genética de marcas químicas, existen otros mecanismos que posibilitan la herencia de caracteres adquiridos sin una base estrictamente genética. La interacción directa con el entorno puede establecer los parámetros en los que se produce el desarrollo embrionario. Durante la gestación en los mamíferos, las madres pueden influir por medio de la dieta y de sus hormonas a través de la placenta en la formación de su prole (31). Estos efectos maternos se dan en todo el reino animal y vegetal, bien durante la formación de los gametos o de los embriones. De hecho, el ambiente es una pieza fundamental durante el desarrollo de todos los organismos, estableciendo los parámetros físico-químicos y biológicos necesarios para que se dé este proceso.

Los cambios en la temperatura, el pH, la presión o en la gravedad tienen repercusiones en los individuos en desarrollo. En muchos casos, la información física del ambiente es necesaria para el establecimiento del sexo y de otras características discretas (19). Pero el ambiente también es biológico. Cada vez es más evidente que una parte fundamental de la información necesaria para la construcción de los organismos no viene

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