Las abejas como ayudantes en la investigación del cáncer.

Investigación del cáncer: las abejas avanzan en la ciencia

Los científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer, en colaboración con colegas australianos, han utilizado las abejas para investigar por qué los animales con genes idénticos pueden desarrollarse de manera fundamentalmente diferente: algunos se convierten en reinas y los otros trabajadores.

„ejemplo extremo“ de diferente desarrollo
Los investigadores decidieron investigar las abejas melíferas, ya que éstas son, según Frank Lyko, del Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ). „Un ejemplo extremo de diferentes destinos de desarrollo.“ son. Miles se convierten en trabajadores y solo uno se convierte en reina, lo que en principio conlleva diferentes tareas de vida para los animales. Mientras que los trabajadores relativamente pequeños recolectan alimentos como animales infértiles, mantienen la colmena en orden, y cuidan y alimentan a la cría, la reina mucho más grande y longeva está ocupada toda su vida produciendo descendencia. ¿Por qué las larvas de abejas se desarrollan de manera tan diferente con la misma predisposición genética, los investigadores ahora han analizado más detenidamente sus hallazgos en el último número de la revista? „Biología de PLoS“ publicado.

El efecto epigenético.
Los investigadores han encontrado que diferentes grupos moleculares se adhieren al ADN de las larvas de abeja según la dieta. El efecto epigenético subyacente ha sido estudiado científicamente durante algún tiempo. La epigenética ofrece un modelo explicativo de la influencia de factores externos en nuestros genes. Por lo tanto, dependiendo de las influencias ambientales en ciertos bloques de construcción de ADN, tiene lugar la metilación, en la que grupos de moléculas forman segmentos de ADN individuales, lo que conduce a la activación, regulación y desactivación de la secuencia de ADN respectiva. El código genético no se modifica por este proceso. Y, sin embargo, debido al efecto epigenético, dos criaturas muy diferentes emergen de exactamente los mismos genes al final.

Jalea real o polen; Reina o trabajadora
En el caso de las abejas, las diferentes dietas son cruciales para el efecto epigenético. Dependiendo de si las larvas fueron alimentadas con polen o con la jalea real rica en grasa y rica en proteínas, la metilación de los componentes del ADN cambió, dando como resultado trabajadores (alimento para polen) o reinas (alimento para jalea real). Dependiendo de la diferente metilación de ciertas regiones genéticas, las características individuales se pronunciaron en diferentes grados, explicaron los científicos del DKFZ en su publicación actual. Los investigadores también crearon un metilom, un mapa del genoma que muestra exactamente dónde se formaron los grupos de metilo en el ADN y dónde diferían entre los trabajadores y las reinas. Encontraron un total de más de 550 genes que diferían entre sí de los patrones de metilación, la mayoría de los cuales eran bloques de construcción de ADN que desempeñan un papel en importantes funciones celulares o influyen en el comportamiento de los insectos.. „Este marcador es un tipo de gen de ajuste fino.“, explicó Ryszard Maleszka de la Universidad Nacional Australiana en Canberra.

Sin metilación solo se crean reinas.
Para sustentar aún más el efecto epigenético de la metilación de ciertos bloques de construcción de ADN, los investigadores australianos han imitado los efectos de la dieta del pino real al apagar la enzima en las larvas de abeja, que es responsable de la formación de grupos metilo en el ADN. El resultado: incluso sin jalea real, se desarrollaron exclusivamente reinas desarrolladas a partir de todas las larvas. Esto demuestra claramente la relación directa entre el etiquetado de metilo y el desarrollo posterior. „Con nuestro estudio, podemos mostrar cómo el medio ambiente está directamente relacionado con el ADN a través de la nutrición. Las influencias ambientales pueden modificar temporalmente el hardware genético.“, explicó Ryszard Maleszka. El experto lo complementó. „Estos resultados son de gran alcance, porque las enzimas que modifican la composición genética de las abejas son las mismas que marcan el ADN en el cerebro humano..“

Efecto epigenético en células cancerígenas.
El hecho de que los resultados del estudio también sean particularmente interesantes para la investigación del cáncer se debe a que las células cancerosas también son un ejemplo del efecto epigenético. Para las células sanas y las células cancerosas en un organismo originalmente tienen el mismo genoma y, sin embargo, se desarrollan de manera completamente diferente, en tejido normal o tumores. „También es posible que las influencias ambientales y la nutrición influyan (...) y que estos efectos estén mediados por diferencias en la metilación del ADN.“, dijo el jefe del departamento de epigenética en el DKFZ Heidelberg, Frank Lyko. De acuerdo con esto, un metiloma (mapa de los marcadores de metilo en el ADN) también podría revelar en los humanos si ocurrirán ciertos tipos de cáncer y, por lo tanto, facilitará considerablemente el diagnóstico. Sin embargo, probablemente tomará un tiempo hasta que se desarrolle un método que sea adecuado para el uso diario y que no sea demasiado complicado para desarrollar un metiloma humano, porque el genoma humano es aproximadamente diez veces más grande que el de la abeja..

La epigenética está ganando importancia.
La epigenética no ha sido durante mucho tiempo el centro del interés científico en el estudio de una amplia gama de enfermedades, sin embargo, numerosos estudios ya han demostrado los efectos del efecto epigenético en el desarrollo de ciertas enfermedades. Más recientemente, un estudio australiano pronunció discursos y descubrió que La dieta de los padres tiene un impacto directo en el riesgo de diabetes de las hijas. Hasta la fecha, los expertos habían asumido que solo la dieta de la madre tiene consecuencias directas sobre la salud de los niños. Sin embargo, el efecto epigenético aparentemente ha provocado daños en el espermatozoide en la espermatogénesis y, por lo tanto, ha traído consigo un mayor riesgo de enfermedad de las hijas. Dado que el epigenoma cambia relativamente a corto plazo y es mucho más fácil que el genoma debido a influencias ambientales, la influencia de los factores ambientales en la disposición genética de ciertas enfermedades siempre debe tenerse en cuenta en el futuro. (fp, 01.11.2010)

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Foto: Uschi Dreiucker