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Epigenética ambiental en un organismo clónico

Investigadores dotados con financiación europea han trabajado con fármacos que interfieren en los procesos de metilación del ADN y han descubierto que a través de los correspondientes cambios epigenéticos se altera el sexo de Daphnia. Además, han creado herramientas nuevas para estudiar firmas epigenéticas de las marcas de histonas (ChiP-Seq y metilación global) en estos animales ecorreceptivos.
Epigenética ambiental en un organismo clónico
Daphnia, por su modo de reproducción por clonación, constituye un organismo modelo ideal para avanzar en el joven campo de la epigenética ambiental y utilizarlo más adelante en la evaluación de riesgos. Este concepto de epigenética ambiental se estudia en una especie donde es probable que las deficiencias de nutrientes en exposiciones multigeneracionales tengan efectos complejos y diversos. La epigenética también puede ser el principal mecanismo regulador de genes en lo que concierne a la determinación sexual del organismo inducida por el entorno. Dado que Daphnia puede reproducirse por vía sexual o de clonación, ofrece la singular posibilidad de desentrañar los vínculos que existen entre el sexo, la nutrición, la epigenética y el ambiente.

En el proyecto DGHOST (Ghosts in parthenogenetic daughters - Epigenetic effects on clonal organisms can reveal the degree of phenotypic plasticity due to biotic cues) se empleó un modelo de Daphnia consolidado para estudiar los efectos de las señales ambientales sobre las modificaciones epigenéticas y su influencia sobre el sexo de la descendencia.

En primer lugar, se llevó a cabo un experimento de trasplante para observar el efecto de los cambios en la alimentación sobre la epigenética de Daphnia. Los investigadores desarrollaron y probaron la inmunoprecipitación de la cromatina con histonas, junto con la secuenciación de ADN masiva y en paralelo (ChiP-Seq), en líneas isoclónicas que se mantuvieron con alimentos nutritivos y comida basura de dos especies distintas durante tres generaciones. A continuación, se caracterizó las huellas epigenéticas de ambos organismos y se registraron los cambios en respuesta a la alimentación.

Se emplearon además productos químicos que afectan a determinadas marcas epigenéticas para ver si podían inducir un cambio en el sexo de la descendencia de Daphnia. Se analizó el butirato y dos antineoplásicos que modulan los cambios epigenéticos.

No se observaron efectos definidos con el tratamiento a base de butirato. Sin embargo, los otros dos compuestos indujeron un cambio de la ratio del sexo hacia un mayor número de machos. Este resultado demuestra el papel de la epigenética en la determinación del sexo en el género Daphnia.

Los datos obtenidos en este proyecto contribuirán a conocer mejor la relación entre el entorno, la epigenética y los resultados funcionales. Este trabajo podría repercutir en las investigaciones sobre la salud humana y en la evaluación de riesgos.

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Palabras clave

Epigenética ambiental, ChiP-seq, DNMT, Daphnia, indicios ambientales, DGHOST
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