Un nuevo estudio revela cómo la dieta determina el comportamiento hereditario
Se descubre que la vitamina B12 impulsa cambios de comportamiento heredados de generación en generación
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Un equipo de investigadores del Departamento de biología evolutiva Integrativa del Instituto Max Planck de biología de Tubinga ha descubierto que la vitamina B12 desempeña un papel clave en la transmisión de recuerdos de comportamiento de una generación a otra. El estudio muestra por primera vez cómo un nutriente de la dieta puede, sin alterar el genoma, influir en el comportamiento a lo largo de múltiples generaciones.
Desde hace tiempo se sabe que las condiciones ambientales pueden influir en la forma en que se heredan los rasgos, un fenómeno conocido como herencia epigenética transgeneracional. Sin embargo, las señales moleculares responsables de codificar esta "memoria" biológica siguen siendo en gran medida desconocidas.
En este nuevo estudio, los científicos utilizaron el nematodo Pristionchus pacificus, un gusano redondo microscópico capaz de desarrollarse con flexibilidad. Dependiendo de su dieta, Pristionchus puede alterar su estructura bucal y adoptar un estilo de vida depredador, alimentándose de otros nematodos.
Cuando se alimentó a Pristionchus con la bacteria Novosphingobium, se desarrollaron exclusivamente en la forma depredadora. Curiosamente, esta mayor tendencia a la depredación persistió a lo largo de varias generaciones, incluso después de que los gusanos volvieran a su dieta estándar.
El equipo de investigadores identificó la vitamina B12, un metabolito producido por la bacteria, como el desencadenante clave de este efecto hereditario. Cuando Novosphingobium se modificó genéticamente para bloquear la producción de vitamina B12, se perdió la memoria transgeneracional de la depredación. La reintroducción de la vitamina B12 restableció el efecto, demostrando que la vitamina B12 es necesaria y suficiente para esta forma de herencia.
Otros experimentos revelaron que la vitamina B12 actúa de manera dependiente de la concentración y señala a través de la metionina sintasa, una enzima esencial en el metabolismo celular donde la vitamina B12 funciona como un cofactor crítico.
Más allá de su papel metabólico, se descubrió que la vitamina B12 aumenta los niveles de vitelogenina, una proteína vitelina responsable del transporte de nutrientes de la madre a la descendencia, a través de las generaciones. Los gusanos que carecen del receptor de vitelogenina, responsable de la captación de proteínas vitelinas en los ovocitos, no mostraron el comportamiento depredador heredado. Esto proporciona pruebas sólidas de que la memoria transgeneracional inducida por la vitamina B12 actúa a través del suministro de nutrientes maternos de las madres a sus crías.
"Nuestros hallazgos demuestran que la vitamina B12 no afecta simplemente al individuo que la consume, sino que puede moldear la biología de las generaciones futuras", afirma Shiela Pearl Quiobe, la investigadora doctoral que trabaja en el proyecto. "Esto revela un vínculo molecular directo entre la dieta, el metabolismo y los rasgos heredados".
El estudio pone de relieve un ejemplo sorprendente de plasticidad fenotípica, en la que los organismos adaptan sus rasgos en respuesta a las condiciones ambientales. En entornos rápidamente cambiantes o con recursos limitados, como los que encuentra P. pacificus en la naturaleza, la capacidad de transmitir rasgos adaptativos como la depredación puede aumentar significativamente la supervivencia y el éxito reproductivo.
"Estos resultados demuestran cómo las respuestas ambientales inmediatas pueden extenderse a través de las generaciones, influyendo potencialmente en las trayectorias evolutivas", añade Ata Kalirad, investigador postdoctoral del Departamento de Biología Evolutiva Integrativa.
A pesar de estos avances, sigue habiendo cuestiones clave. Aún se desconoce la cantidad exacta de vitamina B12 que se transfiere a los tejidos y embriones de los nematodos, y las investigaciones en curso pretenden comprender mejor el papel de la vitelogenina. La hipótesis de los investigadores es que estas proteínas vitelinas pueden actuar como ejes centrales de transporte, transportando no sólo nutrientes sino también otras moléculas, como lípidos y pequeños ARN, que podrían contribuir a los rasgos hereditarios.
Este trabajo supone un paso fundamental hacia la comprensión de cómo las señales ambientales se convierten en información biológica heredable, con implicaciones que van más allá de los nematodos y abarcan cuestiones más amplias de nutrición, desarrollo y herencia.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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