{"id":39193,"date":"2015-03-13T09:02:15","date_gmt":"2015-03-13T13:32:15","guid":{"rendered":"http:\/\/piel-l.org\/blog\/?p=39193"},"modified":"2015-03-19T16:46:05","modified_gmt":"2015-03-19T21:16:05","slug":"elementos-de-transposicion-expresion-genetica-en-la-evolucion-del-embarazo-en-mamiferos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/39193","title":{"rendered":"Elementos de transposici\u00f3n. Expresi\u00f3n gen\u00e9tica en la evoluci\u00f3n del embarazo en mam\u00edferos"},"content":{"rendered":"

\"VM-marzo-2015\"<\/a><\/p>\n

\u00abIt\u00b4s easy to image how evolution can modify an existing thing, but how new things like pregnancy evolve has been much harder to understand\u00bb\u00a0<\/em>V.J. Lynch<\/p>\n

La diferenciaci\u00f3n fenot\u00edpica entre especies y los mecanismos gen\u00e9ticos y moleculares que lo determinan, ha sido uno de los grandes retos en biolog\u00eda. En estudios comparativos entre algunos organismos se ha determinado que la perdida o ganancia de algunos caracteres puede estar asociado a la divergencia de elementos regulatorios; sin embargo, dado lo gradual de la ganancia-perdida de elementos regulatorios relacionados con uno o varios grupos de genes, esto no es suficiente para explicar el origen de caracter\u00edsticas novedosas tales como la evoluci\u00f3n del embarazo en mam\u00edferos, que implica un gran salto desde la postura e incubaci\u00f3n de un huevo a generar el nacimiento de un organismo mantenido en el \u00fatero, por ejemplo en humanos. Evidencias recientes demuestran, como explicaci\u00f3n alternativa, la importancia del DNA conocido como elementos de transposici\u00f3n (DNA-TE), DNA cuya secuencia de nucle\u00f3tidos generalmente no codifica para prote\u00edna alguna, en la generaci\u00f3n y adquisici\u00f3n de novedosas funciones por parte de un organismo.1<\/p>\n

El genoma (DNA o RNA) de cualquier organismo es el repositorio de su informaci\u00f3n gen\u00e9tica, y su estabilidad e integridad es esencial para su sobrevivencia. Igualmente, el genoma no es una entidad est\u00e1tica, por ejemplo la presencia de elementos m\u00f3viles como los DNA-TE y la capacidad de los mismos de amplificarse y movilizarse a distintas regiones del genoma as\u00ed lo demuestran. Inicialmente, estos elementos se definieron como DNA parasitario, sin embargo, un conjunto de evidencias indican que la din\u00e1mica de movilidad de estas secuencias pueden generar nuevas funciones, como fuente de regiones de enlazamiento para una variedad de factores de transcripci\u00f3n (TF), que contribuyen a la evoluci\u00f3n de redes regulatorias. La propuesta original de estos eventos de regulaci\u00f3n mediados por TE proviene de los trabajos de Barbara McClintock de Cold Spring Harbor Laboratory (Premio Nobel en 1983), para explicar la variabilidad fenot\u00edpica de la coloraci\u00f3n de los granos en plantas de ma\u00edz.2 Estudios recientes muestran la actividad de retrovirus end\u00f3genos, considerados como elementos TE, en expresiones gen\u00e9ticas espec\u00edficas en placenta. 3,4<\/p>\n

Recientemente, se ha demostrado que durante la evoluci\u00f3n del embarazo, elementos DNA-TE constituyen una red de regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n de genes relacionados con el embarazo. Utilizando m\u00e9todos de secuenciaci\u00f3n de alta resoluci\u00f3n, luego de establecer previamente la expresi\u00f3n gen\u00e9tica a trav\u00e9s de la poblaci\u00f3n de RNA mensajeros (Transcriptoma), se catalogaron los genes expresados en el endometrio durante el embarazo de organismos mam\u00edferos, incluidos mam\u00edferos placentarios (ej. humanos, monos ratones, etc.), no placentarios como marsupiales (rabipelado), y un monotrema como el ornitorrinco. A fin de establecer diferencias en el proceso reproductivo se llev\u00f3 a cabo un estudio comparativo con el transcriptoma de especies como aves, reptiles y sapos. Dicho estudio demostr\u00f3 cambios gen\u00e9ticos a gran escala que marcan la transici\u00f3n del nacimiento de un organismo desde la postura de un huevo al embarazo en mam\u00edferos.5 La activaci\u00f3n de cientos de genes relacionados con la comunicaci\u00f3n materna-feto y la supresi\u00f3n del sistema inmune de la madre para proteger y evitar el rechazo del feto, es evidente en los primeros mam\u00edferos; mientras que genes relacionados con la formaci\u00f3n de la concha del huevo se mostraron activos \u00fanicamente en el ornitorrinco, un mam\u00edfero que se reproduce a trav\u00e9s de la postura de huevos, pero silentes en el resto de los mam\u00edferos.<\/p>\n

\u00bfComo explicar la activaci\u00f3n y silenciamiento masivo de genes en el proceso de evoluci\u00f3n del embarazo?. Notable en dicho estudio fue la demostraci\u00f3n de que estos cambios gen\u00e9ticos est\u00e1n ligados a DNA-TE, incorporados en el genoma ancestral previo a la divergencia evolutiva que dio origen a los mam\u00edferos. Estos elementos son de particular importancia, ya que proveen mecanismos para el reclutamiento de genes de diferentes tejidos y coordinan a gran escala la reprogramaci\u00f3n y regulaci\u00f3n de su actividad gen\u00e9tica en el embarazo mediante su integraci\u00f3n en m\u00faltiples sitios en el genoma, generando una red regulatoria que es modulada por la hormona progesterona, la cual es critica en el proceso reproductivo.<\/p>\n

Es importante se\u00f1alar que este trabajo representa una novedosa explicaci\u00f3n de c\u00f3mo pueden originarse nuevas estructuras biol\u00f3gicas y\u00a0 nuevas funciones, a trav\u00e9s de un proceso coordinado expresi\u00f3n-regulaci\u00f3n a gran escala. En el caso del embarazo, dicho proceso es coordinadamente regulado por elementos ancestrales de transposici\u00f3n (AcTE) y la modulaci\u00f3n por la acci\u00f3n de una misma se\u00f1al, la progesterona.<\/p>\n

\u201cEs como si Ud. tuviese conectados todos los equipos el\u00e9ctricos (genes) de su casa, en una red de control formada por m\u00faltiples copias de un mismo sensor (DNA-TE) que Ud., a la discreci\u00f3n que le provoque, puede controlar el encendido-apagado de dichos aparatos (control de la expresi\u00f3n gen\u00e9tica) a trav\u00e9s de una se\u00f1al (progesterona) generada desde su tel\u00e9fono celular inteligente\u201d<\/p>\n

Referencias<\/strong><\/p>\n

    \n
  1. de Souza FSJ et al. (2013) Exaptation of transposable elements into novel cis-regulatory elements: is the evidence always strong?. http:\/\/goo.gl\/3Xmvb8<\/li>\n
  2. McClintock B. (1956) Controlling elements and the gene. http:\/\/goo.gl\/DFIPRz<\/li>\n
  3. Jaques P-E et al. (2013) The majority of primate-specific regulatory sequences are derived from transposable elements. http:\/\/goo.gl\/XKPwkk<\/li>\n
  4. Chuong EB et al. (2013) Endogenous retroviruses function as specie-specific enhancer elements in the placenta. http:\/\/goo.gl\/8n87sL<\/li>\n
  5. Lynch VJ et al. (2015) Ancient transposable elements transformed the uterine regulatory landscape and transcriptome during the evolution of mammalian pregnancy. http:\/\/goo.gl\/QJ9JM6<\/li>\n<\/ol>\n

    NOTA DE FELICITACI\u00d3N.<\/p>\n

    Aprovecho la oportunidad para felicitar al Comit\u00e9 Organizador y expositores de la Reuni\u00f3n Mensual del Servicio de Dermatolog\u00eda del Hospital Cl\u00ednico de Caracas, por la extraordinaria labor cumplida y la excelencia del evento, sobreponi\u00e9ndose a las dificultades del propio servicio y del pa\u00eds. Gracias por su compromiso de pa\u00eds y la construcci\u00f3n del mismo.<\/p>\n

    Alexis Mendoza-Le\u00f3n<\/strong>, PhD. Email: amendoza50@gmail.com<\/a><\/p>\n

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