Un ejemplar de lubina como las empleadas en el estudio. / Foto: Òscar
Sagué |
Una subida de 2°C altera la metilación del ADN y la expresión de genes
claves para la supervivencia y el desarrollo de especies. Este estudio
ofrece una nueva visión sobre las consecuencias del cambio climático en
los peces a través de modificaciones epigenéticas en todo el genoma.
Las temperaturas elevadas asociadas con el calentamiento global pueden
resultar en cambios en una variedad de rasgos fenotípicos en los peces.
Ahora un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) muestra, por primera vez en peces,
que temperaturas ligeramente elevadas (+2°C) y constantes o cambios de
temperatura tras la aclimatación, todas ellas dentro del rango predicho
por los últimos modelos de calentamiento global (+2-4°C), resultan en
diferencias en la metilación global del ADN y la expresión de genes
claves para la supervivencia, desarrollo y crecimiento de los peces. El
estudio, cuyo primer autor es la investigadora Dafni Anastasiadi, y que
se publica en la revista Scientific Reports, contribuye a conocer mejor
el futuro impacto del cambio global en los peces a través de
modificaciones epigenéticas en todo el genoma.
“La forma en que las señales ambientales son percibidas e integradas en
el genoma es todavía poco comprendida y constituye un tema central en el
estudio de la biología del desarrollo en un contexto ecológico. En los
últimos años se están acumulando evidencias sobre el impacto de los
factores ambientales en los mecanismos epigenéticos que regulan
directamente la expresión génica y conducen a consecuencias fenotípicas
duraderas. También es cada vez más evidente que los cambios epigenéticos
contribuyen a la plasticidad fenotípica”, explica el director del
estudio, Francesc Piferrer, profesor de investigación del CSIC en el
Instituto de Ciencias del Mar.
En animales poiquilotermos acuáticos -como los analizados en el
estudio-, la temperatura tiene efectos sobre la metilación global del
ADN. La metilación del ADN es un cambio químico singular previo al
proceso de silenciación o expresión de un gen. Es un mecanismo de los
denominados “epigenéticos”: modulan la expresión de los genes sin
modificar su secuencia nucleotídica, y pueden verse influidos por
factores ambientales.
Piferrer explica: “Nuestro estudio muestra que temperaturas elevadas y
constantes o cambios de temperatura tras la aclimatación, todas ellas
dentro del rango predicho por los últimos modelos de calentamiento
global (de 2 a 4°C), causan diferencias en la metilación global del ADN
y en la expresión de genes relacionados con la respuesta al estrés, el
crecimiento de los músculos y con la formación de órganos, entre otros.
Todos ellos son esenciales para la supervivencia y el desarrollo”.
“Es importante destacar que estos efectos dependen del estadio de
desarrollo del pez, ya que son evidentes en larvas juveniles. También
podrían ocurrir con mayores tiempos de exposición o temperaturas más
altas”, señala Piferrer.
Tal como defienden los autores, los estudios futuros sobre las posibles
consecuencias del cambio climático en los ecosistemas marinos en
general, y en los peces en particular, también deberían considerar la
existencia de este tipo de alteraciones epigenéticas. Asimismo, “los
muestreos de campo para determinar efectos del cambio climático deberían
tener en cuenta la existencia de periodos sensibles durante el
desarrollo temprano”, concluye Piferrer.
Anastasiadi, D., Díaz,
N., Piferrer, F. Small ocean temperature increases elicit stage-dependent
changes in DNA methylation and gene expression in a fish, the European
sea bass. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-017-10861-6
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