Genes paternos

16 JUN 09 | Información en las histonas
Genes paternos: tendrían un papel más importante de lo que se creía
Los datos 'empaquetados' de las células espermáticas podrían ayudar a evaluar la infertilidad.

Healthfinder

Por Ed Edelson

Los biólogos informan que han descubierto un inteligente plan de empaquetamiento que hace que el material genético del esperma tenga más influencia de la que se creía sobre el desarrollo de un óvulo fecundado.

El descubrimiento tiene aplicaciones potenciales para ayudar a los hombres que tienen problemas de fertilidad, dijo Brad Cairns, profesor de ciencias oncológicas de la Universidad de Utah y líder del equipo que informó sobre el hallazgo en la edición en línea de Nature.

Las células espermáticas contienen la gran mayoría de las moléculas de ADN que portan la información genética, ajustadamente empaquetadas, apuntó Cairns. Este envoltorio compacto garantiza el éxito de lo que es literalmente una carrera por la vida, puesto que el primer espermatozoide en llegar al óvulo es el que lo fecundiza, y los envoltorios más compactos son los más aerodinámicos.

"Pero en términos de desarrollo, el espermatozoide está ante una desventaja real", dijo Cairns. "La gran mayoría de sus genes están envueltos de manera compacta en un material que no permite su expresión total".

En cada célula aparte del esperma, las moléculas de ADN están envueltas alrededor de estructuras llamados histonas, un arreglo que permite la fácil transmisión de sus instrucciones genéticas. Sin embargo, apenas el cuatro por ciento del ADN del esperma está dispuesto en torno a las histonas. El otro 96 por ciento es un material denso e impenetrable llamado protamina.

"La hipótesis es que este 4 por ciento de ADN en las histonas se distribuye de manera aleatoria", dijo Cairns. "Cuestionamos esa hipótesis y encontramos que el ADN de las histonas no se distribuye aleatoriamente sino que se localiza en genes importantes para el desarrollo embrionario".

El descubrimiento se hizo al usar el ADN del esperma de la clínica de fertilización in vitro de la Universidad de Utah. "Aislamos el ADN adherido a las histonas y lo secuenciamos", dijo Cairns. "Encontramos genes que son importantes para guiar el desarrollo del embrión".

El descubrimiento plantea "preguntas obvias" sobre la importancia del envoltorio del ADN en el esperma para la fertilidad humana, dijo.

"¿Los hombres infértiles tienen problemas con este envoltorio? ¿es ésta la base de su problema?", se preguntó Cairns. "Tenemos evidencia preliminar de que la mayoría de los hombres estériles tienen problemas con el envoltorio genético. Hay una proporción incorrecta de histonas en relación con la protamina".

Cairns dijo que el problema con el envoltorio genético se relaciona con otro aspecto biológico de la expresión del ADN, la metilación del ADN. Algunas subunidades de moléculas de ADN tienen ordinariamente moléculas llamadas grupos metílicos que se adhieren a ellas. La falta de metilación puede también contribuir con la infertilidad, dijo.

El grupo de Utah está trabajando en una prueba que podría detectar la raíz del problema de fertilidad en los hombres, destacó Cairns. "Estamos trabajando en una prueba diagnóstica clínica para los hombres estériles que evaluará este envoltorio y el estado de metilación del ADN, de modo que podamos asesorarles sobre si pueden resolver con éxito o no su problema de fertilidad", señaló.

La idea de una posible intervención para mejorar la fertilidad está aún muy lejos, dijo.

Desde el punto de vista de la ciencia básica, una lección importante del descubrimiento es que el ADN no es sólo una molécula que porta información genética de generación en generación, dijo William G. Kelly, profesor asociado de biología en la Universidad de Emory, cuya artículo aparecerá en la misma edición de la publicación.

Lo que el estudio muestra "es que las histonas tienen información realmente importante que orienta a los genes que regulan los primeros eventos en el desarrollo de la siguiente generación", dijo Kelly.

Esa idea fue propuesta, pero "no quedó claro si esta información puede sobrevivir al envoltorio del esperma", dijo.

"Esto muestra firmemente que la información que está aquí se puede transmitir de una generación a otra y que no está codificada en el ADN", dijo Kelly.