Un nuevo estudio sobre perros ha descubierto que la estructura espacial de la cromatina tiene un papel importante en la evolución del comportamiento social. La cromatina, la forma compacta del ADN, no solo almacena el material genético, sino que también desempeña un papel crucial en la regulación genética. Este estudio demuestra que tanto la secuencia lineal del ADN como su configuración tridimensional están vinculadas al comportamiento amistoso moldeado por la domesticación del perro, lo que aporta nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares que subyacen a los rasgos sociales.
Los rasgos de comportamiento, como la sociabilidad, están influenciados por numerosos genes, sus interacciones, factores ambientales y experiencias de vida individuales.
Debido a que el efecto de un solo gen es difícil de detectar, fue noticia cuando en 2017, la Dra. Bridgett vonHoldt , profesora de la Universidad de Princeton, y su equipo identificaron elementos específicos en el gen GTF2I en perros, vinculados al síndrome de Williams-Beuren (WB) en humanos, caracterizado por hipersociabilidad, amabilidad extrema y anomalías craneofaciales. Los hallazgos sugirieron quela selección de perros más amigables implicó cambios en el gen GTF2I.
«Este gen desempeña un papel en el desarrollo neuronal y en las vías relacionadas con la ansiedad y la sociabilidad, y es probable que sea un determinante clave del comportamiento amistoso moldeado por la domesticación. En nuestro estudio actual, nos propusimos investigar cómo las variantes genéticas influyen en la estructura 3D del ADN que contiene este gen», afirma vonHoldt , autor principal de la publicación en BMC Genomics . «El gen GTF2I tiene varias variantes, y la variante antigua, parecida a la del lobo, se encuentra en tres de cada diez individuos. Teníamos curiosidad por saber cómo las variantes antiguas y más modernas afectan precisamente a la función genética». Las variantes genéticas se originan a partir de retrotransposones, que son elementos móviles del ADN que se multiplican por sí solos.
Los investigadores examinaron una sección intrónica del gen, que no produce un producto génico pero probablemente influye en la estructura espacial de la cromatina (el complejo de ADN y proteínas que forman los cromosomas) y causa diferencias en la expresión genética.
«Se recogieron muestras del tronco encefálico de perros sacrificados por razones médicas y donados para la investigación. Solo incluimos perros sin enfermedades graves del sistema nervioso», explica la Dra. Eniko Kubinyi , jefa del Departamento de Etología de ELTE, que creó el banco junto con la genetista Dra. Sára Sándor y el veterinario Dr. Kálmán Czeibert y lo mantiene con subvenciones de la Academia Húngara de Ciencias. «El gen estudiado regula la expresión de otros genes, por lo que se espera que se exprese en todo el cerebro».
El estudio descubrió que las variantes antiguas y modernas de GTF2I afectan la forma del bucle de cromatina de manera diferente.
«Los nuevos segmentos de ADN reguladores causados por inserciones de retrotransposones generalmente se eliminan del genoma. Curiosamente, dentro de un intrón del gen GTF2I, el genoma del lobo antiguo coopta en gran medida el segmento insertado, mientras que el genoma del perro moderno lo rechaza. La presencia o ausencia de este retrotransposón está asociada con una estructura de cromatina 3D alterada en GTF2I, con posibles impactos posteriores en las vías que regulan la matriz extracelular y el empalme de GTF2I. Esto es similar al caso de los humanos, donde muchos pacientes con WB tienen anomalías craneofaciales explicadas por anomalías de la matriz extracelular y una función alterada de GTF2I. Esencialmente, informamos de una posible convergencia molecular entre el comportamiento hipersocial en perros y el síndrome de Williams-Beuren humano», enfatiza la Dra. Dhriti Tandon , la primera autora del estudio.
Cuando ciertas especies conservan la misma mutación mientras que otras no (como se observa en la diferencia entre lobos y perros), es probable que el efecto regulador sea significativo desde el punto de vista evolutivo. En ausencia de retrotransposones, un bucle de ADN presente en los lobos no se forma en los perros, lo que puede explicar algunas de las diferencias en los perfiles neurocognitivos y, por lo tanto, en los comportamientos sociales entre las dos especies.
Los investigadores esperan que sus resultados resalten que no sólo la secuencia base genómica, sino también su estructura 3D, influye en el comportamiento.
Fuente: Elte Instituto de Biología
