Jean-Baptiste-Pierre-Antoine de Monet de Lamarck (1744-1829) fue un extraordinario naturalista francés. Joseph Rudyard Kipling (1865-1936) un no menos extraordinario escritor y poeta británico. ARN-Lnc es la abreviatura de la expresión ácido ribonucleico no codificante largo. ¿Qué tienen que ver todos ellos entre sí? Que han tratado o tratan de explicar la transmisión hereditaria de algunos caracteres adquiridos, tal como analiza en el número de octubre de la revista The Scientist Kevin V. Morris, un destacado investigador epigenético americano del Department of Molecular and Experimental Medicine del The Scripps Research Institute, de La Jolla, California, USA.

 

LAMARCK Y KIPLING

Lamarck enunció, antes de Darwin, la primera teoría de la evolución biológica. El lamarckismo propugnó que la gran variedad de organismos (por aquella época aceptados como formas estáticas individualmente creadas por Dios), habían evolucionado desde sus formas iniciales gracias a su capacidad de adaptarse al ambiente: los organismos, para adaptarse al medio ambiente, respondían con modificaciones fisiológicas que posteriormente serían heredables. En su publicación de 1809 Philosophie Zoologique, Lamarck explicaba así la morfología de las jirafas, que les permitía alimentarse de las hojas verdes de los árboles altos: `que ha resultado. . . que las patas delanteras del animal se han convertido más que sus patas traseras, y que su cuello se ha alargado hasta el punto de que la jirafa, sin empinarse sobre sus patas traseras. . . alcanza una altura de seis metros´.

 

Rudyard Kipling, premio Nobel de Literatura del año 1907, en un libro de doce cuentos publicado en 1902, titulado Just So Stories for Little Children, relataba de un modo muy diferente la aparición de peculiaridades tales como la joroba de los camellos, las manchas de los leopardos o la dura piel de los rinocerontes. Por ejemplo, era un mago quien le proporcionaba al camello una joroba por su pereza o un gran lagarto quien le estrechó y alargó la nariz a un elefante hasta dejarla convertida en la trompa actual.

 

Lamarck fue un gran naturalista, pero sus cualidades personales posiblemente contribuyeron notablemente a que sus teorías evolutivas no fueran muy tenidas en cuenta por los científicos de su tiempo. Pero, sobre todo, tras formular Darwin su teoría de la selección natural, las ideas lamarckianas, salvo algunos supervivientes y aislados defensores a lo largo del siglo XX, se consideraron, en general, tan fantásticas y poco creíbles como las imaginativas e infantiles relatadas en los cuentos de Kipling. 

 

Pero hoy, nuevamente, hemos de reflexionar sobre la cuestión. Actualmente los nuevos avances biológicos han hecho que tengamos que rescatar y analizar el significado de una frase que la gran científica Lynn Margulis incluyó en su libro Planeta Simbiótico: “una sugerencia principal para el nuevo siglo en biología es que el difamado eslogan del lamarckismo, «la herencia de los caracteres adquiridos» no debe ser todavía abandonado: tan sólo debe ser refinado cuidadosamente”.

 

Efectivamente, así nos lo corroboran los terceros e importantes protagonistas de hoy, los ARN-Lnc, abreviados como Lnc. Aunque los científicos siguen pensando que ningún organismo puede cambiar voluntariamente su fisiología en respuesta a su entorno para pasar esos cambios a su descendencia, si existen evidencias de que el medio ambiente puede favorecer la realización de cambios duraderos en el genoma a través de mecanismos epigenéticos y que estos cambios pueden perdurar en el organismo a través de las sucesivas divisiones celulares y que, asimismo, pueden transmitirse a las generaciones futuras. En este proceso los Lnc pueden tener un protagonismo fundamental.

 

En ocasiones anteriores, en estas mismas páginas, hemos explicado que los cambios epigenéticos ocasionados por el medio ambiente o hábitos de vida, tienen lugar sobre el ADN (usualmente en porciones no codificante), sobre las histonas o sobre la propia interacción ADN-histona. Hoy resaltamos que en esos procesos la intervención de los LNC parece ser esencial.

 

ARN-LNC

En los organismos eucariotas superiores existen diferentes clases de ácidos ribonucleicos (ARN) que son codificados por las correspondientes regiones complementarias de ADN situadas  en el genoma. Por ello se dice que los ARN son transcripciones o transcriptos del ADN.

 

La transcripción `clásica´ es la que transforma la secuencia codificante de un gen hasta la forma del correspondiente ARN mensajero, cuya secuencia (complementaria de la del ADN inicial), mediante otro proceso celular denominado traducción informa para la síntesis de una determinada proteína o enzima, con su propia secuencia específica de aminoácidos determinada por la del ARN mensajero, que a su vez lo es por la del ADN. 

 

Sin embargo, el proyecto ENCODE, que comentábamos en una pasada colaboración, ha demostrado que de todas las transcripciones que se realizan en la célula éstas que hemos denominado “clásicas” son minoritarias. Por el contrario, entre el 70% y 98% de las transcripciones celulares, a partir del ADN no codificante, que demasiado alegremente se denominó `ADN basura´, tienen misión no la de fabricar ARN mensajeros, sino ARNlnc. También existen otros ARN no codificantes (al igual que los ARNlnc) pero que a diferencia de éstos, son pequeños, cortos, los ARN interferentes (ARNi), que pueden silenciar a ciertos genes mediante su acción, en el citoplasma, bloqueando a los ARN mensajeros específicos complementarios. Por tanto la función de los ARNi es la de control y regulación.

 

En cuanto a los también no codificantes ARNlnc, que constituyen la mayoría cuantitativa de los ARN no codificantes, pueden poseer grandes longitudes de varias miles de bases y su actuación primordial parece realizarse, al contrario que la de los ARNi, en el propio núcleo celular, a medida que van emergiendo a partir del conocido como tenedor de replicación del ADN, reclutando complejos de enzimas que pueden producir cambios epigenéticos en estos loci. Es decir que su papel también es de control y regulación, pero diferente al de los ARNi.

 

EPIGENÉTICA

Esta es la novedad más interesante, que los ARNlnc aparte de poder ser moduladores activos de la transcripción de genes participan importantemente en las diferentes transformaciones epigenéticas, de las que nos hemos ocupado con anterioridad en estas páginas, cuya causa última son las condiciones de medio ambiente o modos de vida, que afectan a los organismos y que pueden ser heredables.

 

Claramente, cuantos más datos emergen de las investigaciones actuales, más capas adicionales de regulación se han de añadir a las ya conocidas.  Es ahora cuando comenzamos a conocer cómo la variación del medio ambiente, alentando cambios epigenéticos, puede conseguir aumentar la complejidad de los organismos, proporcionando a las poblaciones más posibilidades de sobrevivir a las nuevas amenazas ambientales y transmitiendo estas cualidades a su descendencia. En otras palabras, la epigenética nos está descubriendo el eslabón perdido existente entre la presión ambiental y la variabilidad genética resultante, generadora de la solidez de una especie.

 

Efectivamente, un organismo no puede transmitir a su descendencia información específica acerca de su propia experiencia, es decir, volviendo al ejemplo lamarckiano, la jirafa no será capaz de ayudar a sus hijos a llegar a los árboles más altos con sólo estirar su propio cuello, pero si puede sufrir modificaciones epigenéticas ocasionadas por un entorno difícil y las transmitirá a las generaciones venideras ofreciéndoles, a través de unas mínimas modificaciones, un nuevo arsenal de herramientas genéticas.

Más en:

http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32637/