Investigadores de la Universidad de Australia Occidental han descubierto evidencia de un paso genético importante en la evolución del cerebro. El hallazgo destaca cómo los eventos genéticos que tuvieron lugar en nuestros antepasados parecidos a los peces desempeñan un papel crucial en la biología del cerebro humano en la actualidad.
FOTO| Boca de una lamprea de mar, Petromyzon marinus.
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En un nuevo estudio, publicado en Nature Ecology & Evolution, los investigadores encontraron que la metilación del ADN sin CG, un sistema de control epigenético que se encuentra abundantemente en el cerebro humano, apareció por primera vez en los primeros animales vertebrados.
La metilación sin CG tiene la capacidad de activar y desactivar el ADN de los genes que controlan aspectos del funcionamiento del cerebro. El descubrimiento de que la metilación sin CG se encuentra en los animales vertebrados sugiere que ha desempeñado un papel crucial en la habilitación de las capacidades cognitivas sofisticadas que se encuentran en los cerebros humanos y de otros vertebrados en la actualidad.
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El profesor Ryan Lister, de la Facultad de Ciencias Moleculares de la UWA, quien codirigió el estudio, dijo que los investigadores analizaron las muestras de cerebro de animales de todo el árbol de la vida.
“Queríamos determinar si la metilación no CG está restringida a las especies de mamíferos, que poseen capacidades cognitivas muy complejas , o si tiene orígenes evolutivos más profundos”, dijo el profesor Lister.
Los investigadores encontraron que la metilación sin CG se ve exclusivamente en animales vertebrados. Esto incluye lampreas, animales que provienen de un linaje de peces ancestrales sin mandíbula que comparten un ancestro común con los humanos.
Este hallazgo sugiere que la metilación no CG surgió en los primeros ancestros comunes de todos los vertebrados, organismos que vagaron por la tierra hace cientos de millones de años.
El co-investigador, el Dr. Alex de Mendoza, dijo que este resultado significa que la metilación sin CG puede haber jugado un papel crucial en el desarrollo de la sofisticación del cerebro.
“Buscamos metilación sin CG en el cerebro de todo lo que pudimos conseguir, desde marsupiales, ornitorrincos, pájaros, ranas, peces, tiburones y lampreas, lo que representa la gama completa de animales con columna vertebral. También buscamos en el cerebro de varios invertebrados como una abeja y un pulpo”, dijo el Dr. de Mendoza.
“Descubrimos que la metilación sin CG evolucionó en el origen de los vertebrados y, por lo tanto, puede haber sido un requisito importante para que el cerebro desarrolle funciones más complejas”.
El estudio también reveló que la evolución de todas las herramientas genéticas necesarias para que las células utilicen la metilación sin CG tuvo lugar aproximadamente al mismo tiempo.
Se descubrió que el gen responsable de escribir la metilación no CG, DNMT3A, y el gen responsable de leerlo, MeCP2, se originaron al inicio de la evolución de los vertebrados.
“Este estudio destaca cómo los eventos que tuvieron lugar en nuestros antepasados parecidos a los peces todavía juegan un papel central en nuestra propia biología cerebral”, dijo el profesor Lister.
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