El genoma en 3D de pulpos, calamares y sepias da pistas sobre la evolución de su sistema nervioso
En una frase: un estudio en Nature Communications compara cómo se pliega el ADN dentro del núcleo en varias especies de cefalópodos y encuentra cientos de bucles de cromatina propios de cada especie, muchos cerca de genes del sistema nervioso; no explica por sí solo su inteligencia, pero aporta una pista nueva.
El contexto
Pulpos, calamares y sepias (los cefalópodos coleoideos) tienen un sistema nervioso grande y complejo, órganos que no existen en otros animales y comportamientos sofisticados. Su antepasado común sufrió una gran reorganización de los cromosomas, y después cada linaje acumuló fusiones, translocaciones y expansiones de secuencias repetidas.
Qué hicieron
El equipo, de la Universidad de Viena y con Thea Rogers como primera autora, combinó tres técnicas en varias especies, etapas del desarrollo y tejidos:
- Micro-C, que mapea qué partes del ADN se tocan dentro del núcleo.
- RNA-seq, que mide qué genes están activos.
- ATAC-seq, que localiza las regiones de ADN accesibles, donde suelen estar los interruptores de los genes.
Qué encontraron
- Los grandes dominios de cromatina se conservan bastante entre especies.
- En cambio, cientos de bucles de cromatina son propios de cada especie o de cada contexto, con perfiles de actividad génica distintos.
- Al eliminar con CRISPR-Cas9 una posible región reguladora, comprobaron que estos bucles intervienen en el desarrollo neural.
Los autores proponen que estas reorganizaciones crearon nuevos «enredos reguladores» entre genes que antes estaban lejos, y que eso pudo contribuir a la aparición de rasgos complejos.
Ojo con los titulares. El estudio reconstruye la historia evolutiva comparando especies actuales y no demuestra que estos cambios del ADN causaran la inteligencia de los cefalópodos. Es una hipótesis con nuevas pruebas a favor.
Para entenderlo mejor
El ADN no está estirado dentro del núcleo, sino plegado en bucles y dominios; lo resumimos en la ventana de cromatina de lo básico. Dos regiones lejanas en la secuencia pueden quedar juntas en el espacio, y así un interruptor puede controlar un gen situado a mucha distancia. Las técnicas del estudio forman parte de las áreas de genómica y análisis de datos ómicos, que encontrarás en áreas de la genética.
Fuente original
Imagen de cabecera: H. Zell, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0), recortada.