La compensación del estrés

C. elegansWIKIMEDIA COMMONS, INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN DEL GENOMA HUMANO

El éxito a menudo viene con una buena cantidad de estrés, y no es diferente para el gusano nematodo modelo, Caenorhabditis elegans. Un informe publicado hoy (15 de diciembre) en Science Express revela que los gusanos que tienen una mayor respuesta al estrés son mejores para hacer frente a las mutaciones nocivas que sus contrapartes que responden débilmente. Pero a un costo: estos gusanos más saludables que responden al estrés no son tan buenos para reproducirse.

 “Sabemos que las compensaciones son importantes en la evolución” dijo Joanna Masel de la Universidad de Arizona, que no participó en el estudio, «pero lo que muestra este artículo es que no solo existe una compensación entre la respuesta al estrés y tener muchos bebés, sino que esa compensación puede convertirse en una diferencia en uno solo, o en un puñado de factores».

Los factores en cuestión son chaperonas: proteínas que ayudan en el plegamiento, ensamblaje y estabilización de otros…

En En el estudio actual, Lehner y sus colegas descubrieron que las chaperonas no solo amortiguan el estrés, sino también los efectos de las mutaciones. El equipo estudió gusanos portadores de mutaciones en genes de desarrollo particulares que causaron una variedad de fenotipos, desde la muerte embrionaria o larvaria hasta defectos en el desarrollo de la vulva, la migración de las gónadas y la morfología del cuerpo. Pero no todos los gusanos estaban tan mal; aquellos expuestos a un breve período de calor intenso tendían a mostrar fenotipos más leves, como una mayor probabilidad de supervivencia o medidas anatómicas mejoradas.

Curiosamente, no todos los gusanos se beneficiaron del estrés por igual. Al medir los niveles de chaperonas de los animales, los investigadores encontraron que aquellos que producían un mayor número de proteínas protectoras estaban mejor protegidos de las consecuencias negativas de la mutación. Esta variación en los niveles de chaperonas ocurrió a pesar de que los gusanos eran genéticamente idénticos y se criaron en el mismo ambiente.

Además de los efectos de los genes y el ambiente en el fenotipo de un organismo, hay otro factor, un tercero, que podemos haber ignorado un poco y eso es pura suerte, dijo Kevin Verstrepen de la Katholieke Universiteit en Lovaina, Bélgica, quien no participó en el estudio. La pregunta es, ¿por qué diablos no todos los animales tienen altos niveles de chaperonas todo el tiempo. Parece algo bueno. De hecho, además de los efectos reducidos de la mutación identificada en este estudio, se ha demostrado que los animales con altos niveles de chaperonas viven más tiempo.

Pero no todo fueron buenas noticias para los gusanos con altos niveles de chaperonas. También se desarrollaron más lentamente, alcanzando así la madurez reproductiva a una edad más tardía. Por lo tanto, en condiciones de bajo estrés, serían superados por aquellos con bajos niveles de chaperonas, dijo Lehner.

Los resultados del estudio podrían tener implicaciones para los humanos, sugirió Verstrepen. Los humanos no son gusanos y no podemos experimentar con ellos como lo hacemos con los gusanos, pero dicho esto, todas estas cosas que están sucediendo en los gusanos, las mismas proteínas y respuestas al estrés, también pueden ocurrir en los humanos, dijo, así que no veo ninguna razón por la que esto no suceda. en humanos.

Lehner estaba menos dispuesto a especular sobre la relevancia del vínculo entre la respuesta al estrés y la reproducción, pero sugirió que el hallazgo de que los individuos genética y ambientalmente idénticos aún pueden variar en la expresión génica es ciertamente relevante. Lo que nos dice es que incluso si comprende completamente la genética de una enfermedad, es posible que nunca pueda predecir lo que realmente sucederá para un individuo, a menos que comience a medir la variación interindividual en la expresión génica y [observar] la vida anterior. historia, dijo.

MO Casanueva et al., Compensaciones de aptitud y amortiguación de mutaciones inducidas por el medio ambiente en isogénico C. elegans, Science Express, 10.1126/science.1213491, 2011.

¿Interesado en leer más?