La expresión génica en el cerebro adulto
La actividad neuronal se rige por una compleja interacción de señales entre diferentes tipos de células que además puede cambiar a lo largo del desarrollo. Para poder determinar las redes neuronales, hay que entender cómo se regulan las grandes agrupaciones neuronales y las posibles diferencias y similitudes que existen entre las mismas en términos de expresión génica. El objetivo de los socios del proyecto financiado por la Unión Europea NFG («Genómica funcional de los cerebros adulto y en desarrollo») era identificar y caracterizar la actividad funcional de las neuronas y las redes neuronales, así como entender de qué manera se organiza esta dinámica a nivel celular y molecular en patrones de expresión génica. El proyecto se centró en los receptores sensoriales (olfatorios y visuales) y en el córtex (hipocampo y neocórtex). Mediante microdisección por captura láser, los científicos del proyecto fueron capaces de aislar fotorreceptores y células de la retina cultivadas, y analizaron su perfil molecular con chips de ADN que miden la expresión génica. En todas las células analizadas, los socios del proyecto NFG observaron una regulación constante de los tres genes conocidos por estar involucrados en la transducción de la luz: la arrestina (SAG), el activador de la guanilato ciclasa 1a (Guca1a) y el activador de la guanilato ciclasa 1b (Guca1b). Los resultados apuntan a que la sobrerregulación de estos genes media en un componente de adaptación a la luz que se produce tras horas de exposición a la luz. Las pruebas funcionales en animales demostraron que la iluminación prolongada con una luz fija inducía una recuperación parcial de la corriente oscura después de unas dos horas. Esto se asoció con cambios en la expresión de los genes que alteraban la cascada de señalización de la fototransducción y la adaptación a la luz. Además, los socios de NFG caracterizaron las distintas clases de neuronas corticales en términos de sus fenotipos electrofisiológicos y su actividad cortical. En particular, descubrieron que el gen Pax6 estaba implicado en el mantenimiento de las células madre neocorticales y el cebado de la expresión génica de las neuronas. En conjunto, el proyecto NFG obtuvo una amplia gama de datos de expresión génica en un solo grupo de células neuronales que proporcionarán los conocimientos básicos sobre cómo se traduce un perfil molecular específico en actividad neuronal. Los resultados son prometedores para la futura aplicación de la tecnología genómica en el ámbito de la neurociencia.
