Eventos genéticos que tuvieron lugar en nuestros antepasados parecidos a los peces jugaron un papel crucial en la biología del cerebro de nuestra especie.
En un nuevo estudio, publicado en Nature Ecology & Evolution, los investigadores de la Universidad de Western Australia (UWA) encontraron que la metilación del ADN no CpG, un sistema de control epigenético que se encuentra abundantemente en los cerebros humanos, apareció por primera vez en los primeros animales vertebrados.
- La metilación no CpG tiene la capacidad de activar y desactivar el ADN de los genes que controlan aspectos del funcionamiento del cerebro.
- El descubrimiento de que la metilación no CpG se encuentra en animales vertebrados sugiere que ha jugado un papel crucial en la habilitación de las capacidades cognitivas sofisticadas que se encuentran en los cerebros humanos y otros vertebrados en la actualidad.
Árbol de la vida
El profesor Ryan Lister, de la Facultad de Ciencias Moleculares de la UWA, que codirigió el estudio, dijo que los investigadores analizaron las muestras de cerebro de animales de todo el árbol de la vida.
«Queríamos determinar si la metilación no CpG está restringida a las especies de mamíferos, que poseen capacidades cognitivas muy complejas, o si tiene orígenes evolutivos más profundos», dijo en un comunicado el profesor Lister.
Los investigadores encontraron que la metilación no CpG se ve exclusivamente en animales vertebrados. Esto incluye las lampreas, animales que provienen de un linaje de peces ancestrales sin mandíbula que comparten un ancestro común con los humanos.
Este hallazgo sugiere que la metilación no CpG surgió en los primeros ancestros comunes de todos los vertebrados, organismos que vagaban por la tierra hace cientos de millones de años.
El co-investigador, doctor Alex de Mendoza, dijo que este resultado significa que la metilación no CpG puede haber jugado un papel crucial en el desarrollo de la sofisticación del cerebro.
«Buscamos metilación no CpG en el cerebro de todo lo que pudimos conseguir, desde marsupiales, ornitorrincos, pájaros, ranas, peces, tiburones y lampreas, lo que representa la gama completa de animales con columna vertebral. También buscamos en el cerebro de varios invertebrados como una abeja y un pulpo», dijo de Mendoza.
«Descubrimos que la metilación no CpG evolucionó en el origen de los vertebrados y, por lo tanto, puede haber sido un requisito importante para que el cerebro desarrolle funciones más complejas».
Herramientas genéticas
El estudio también reveló que la evolución de todas las herramientas genéticas necesarias para que las células utilicen la metilación no CpG tuvo lugar aproximadamente al mismo tiempo.
Se descubrió que el gen responsable de escribir la metilación no CpG, DNMT3A, y el gen responsable de leerlo, MeCP2, se originaron al inicio de la evolución de los vertebrados.
«Este estudio destaca cómo los eventos que tuvieron lugar en nuestros ancestros parecidos a los peces todavía juegan un papel central en nuestra propia biología cerebral», dijo el profesor Lister.