El mosaico del ADN en tu cerebro

Puedes pensar que tu ADN es una secuencia única, pero tu cerebro tiene otras ideas.

Fuente: iStock / Victor Tongdee

Se nos ha enseñado que cada uno de nosotros tiene nuestro único ADN, un código genético que es una definición fija y sacrosanta de nuestro ser, copias idénticas alojadas en cada célula de nuestros cuerpos. Cuando escupimos en una taza y la enviamos a 23andMe o Ancestry, secuenciarán este ADN y nos contarán la historia de quiénes somos y de dónde venimos. ¿Pero qué hay de dónde vamos y en qué nos convertimos?

Aquí también hay una historia genética, que es bastante inesperada.

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Variabilidad genética en el cerebro.

Resulta que las neuronas de tu cerebro están más ocupadas con su ADN de lo que se imaginó inicialmente. Hasta el 40 por ciento de sus neuronas contienen ADN con porciones largas eliminadas o duplicadas. Lo que esto significa es que los genomas dentro de sus neuronas se han recortado, modificado o copiado a lo largo de su vida. Es más, esto ha sucedido de formas ligeramente diferentes de neurona a neurona. En total, esto se suma a miles de mutaciones en su paisaje neuronal, apenas el cumplimiento por excelencia del orden que los científicos habían imaginado previamente. Hoy en día, los científicos del Instituto Salk [1] y en otros lugares comparan la genética del cerebro humano con un mosaico, un collage de diferentes elementos que aún se unen como una pieza de arte cohesiva. Mike McConnell, autor de un artículo del Instituto Salk, enfatiza que este hallazgo cambia las mismas preguntas que hacen los neurocientíficos: “Ya no estamos diciendo: ‘¿Las neuronas tienen genomas diferentes? Estamos diciendo: ‘Averigüemos cómo importa eso’ ”.

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Una forma en que importa es en relación con la expresión génica: la lectura de genes dentro de nuestro ADN para sintetizar las proteínas que codifican. Los científicos han sabido por mucho tiempo que no todos sus genes se expresan de la misma manera. Algunos nunca se expresan. Otros solo debutan en ciertos momentos o bajo condiciones específicas. La ubicación también importa. Por ejemplo, la forma en que sus genes se leen y luego se integran en el funcionamiento interno de sus células es diferente en su estómago en comparación con su hígado, piel u ojos; en otras palabras, cada uno de sus órganos necesita una variedad diferencial de proteínas o trabajadores moleculares. funcionar. El enfoque selectivo o personalizado de la expresión génica permite que cada uno de sus órganos genere los trabajadores moleculares que necesitan y evite que se produzcan trabajadores que podrían ser perjudiciales para el funcionamiento de ese órgano. Una enzima estomacal ácida, por ejemplo, causaría estragos en sus ojos.

La expresión génica es particularmente importante para el cerebro, y los cerebros humanos en eso. Por ejemplo, cuando comparas cerebros humanos con otros mamíferos, es el cerebro humano el que exhibe los niveles más altos de expresión génica. Y aunque los científicos no pueden estar seguros de por qué esto puede ser, las hipótesis actuales sugieren que este nivel más alto de expresión génica permite que los cerebros humanos operen a niveles más altos de actividad neuronal.

Sin embargo, los aspectos específicos de la expresión génica en el cerebro todavía están siendo revelados y, como suele ser el caso, cuanto más aprenden los científicos, más complicada se vuelve la imagen. Las investigaciones recientes, por ejemplo, revelan cómo el entorno desempeña un papel enorme en la expresión génica, donde su conjunto único de experiencias personales tiene un profundo impacto en qué genes específicos se expresan en su cerebro. Quizás también dicta cómo las neuronas cortan, copian y modifican su ADN.

Dar sentido a la diversidad genética neuronal

La diversidad en el ADN a través de las neuronas agrega una capa adicional de complejidad a este proceso de expresión génica personalizada. Sus genes no solo se expresan de manera selectiva y diferencial en respuesta a sus experiencias de vida, sino que el mismo código que se expresa difiere entre sus neuronas individuales. No es de extrañar, entonces, que los genes individuales que se expresan en su cerebro varían enormemente de la persona sentada a su lado.

Y dado que la expresión génica corresponde a la producción de varias moléculas que definen la forma en que funciona su cerebro a un nivel neuronal, esta variabilidad no solo se mostrará como diferencias en la forma en que piensa, siente y actúa en comparación con las personas que lo rodean, sino que también lo hará. Es probable que sea visible en las lecturas de la actividad cerebral. Comprender estos enlaces puede contar la historia genética de lo que nos convertimos, destacando tanto la inmensa diversidad entre las personas como la singularidad de usted en cada momento de su vida.

Como dijo el entomólogo estadounidense Gene E. Robinson:

Los cerebros hacen más que dirigir nuestro comportamiento. Construyen nuestras experiencias en una percepción coherente del mundo. Este mundo será tan único para cada uno de nosotros como nuestra historia personal, con el potencial de ser soleado, nublado o lleno de sombras. Si podemos llegar a dominar el código en el que corren nuestros cerebros, tal vez podamos aprender a dar un toque a estas narraciones en la dirección correcta e inundar de luz el mundo de cada persona.

Referencias

[1] McConnell, M., Lindberg, M., Brennand, K., Piper, J., Voet, T. y Cowing-Zitron, C. et al. (2013). Variación del número de copias en mosaico en las neuronas humanas. Science, 342 (6158), 632-637. doi: 10.1126 / science.1243472