El superpoder del calamar de cambiar su código genético
Los cefalópodos pertenecen al filo de los moluscos, y comprende unas 700 especies que incluye al pulpo, calamar, sepia y nautilo. Los cefalópodos son animales extraordinarios capaces de asombrosas estrategias: por ejemplo, pueden pasar desapercibidos cambiando su coloración. También pueden expulsar chorros de tinta para desorientar a sus depredadores.
Además de estas fascinantes características, muchos pueden brillar en la oscuridad abisal del océano o, en el caso del pulpo, contorsionarse adoptando formas inverosímiles.
¿Qué les permite realizar semejantes funciones?
La respuesta en tres palabras es: el control neuronal. Por ejemplo, el cambio de coloración se realiza por las células pigmentarias ubicadas en el manto. Estas células poseen pigmentos que se expanden o se condensan a voluntad por medio de una contracción muscular controlada por el sistema nervioso.
Las veloces huidas que caracterizan a estos animales se realizan gracias a su mecanismo de propulsión a chorro. Este es posible por el sistema de fibras nerviosas motoras gigantes, que controlan las potentes contracciones de los músculos del manto. Esta fuerte musculatura permite la salida a presión del agua de la cavidad paleal.
Las neuronas del calamar como objeto de estudio
No es de extrañar que los cefalópodos sean estudiados por neurólogos de todo el mundo. Ellos han detectado en los pulpos un enorme control muscular que le permite, por ejemplo, esconderse en espacios 10 veces más pequeños que su cuerpo.
En los calamares, los científicos han descubierto la capacidad de editar el código genético no solo dentro del núcleo de sus neuronas, sino también en el axón. Cabe señalar que los axones son las proyecciones largas y delgadas que transmiten las señales a otras neuronas. El referido estudio fue realizado en el calamar de aleta larga (Doryteuthis pealeii) y constituye el primer reporte de que la información genética puede sufrir edición fuera del núcleo de una célula animal.
¿Por qué es importante este rasgo del calamar?
La primera razón es que profundiza nuestro entendimiento de la plasticidad neuronal. Cabe señalar que la plasticidad neuronal se refiere a la capacidad del sistema nervioso para cambiar su estructura y su funcionamiento. Esto permite una adaptación rápida de la respuesta del animal ante un entorno cambiante. Este proceso es vital para la supervivencia del animal.
Los calamares son maestros en la edición del código genético. Ya en el año 2015, el mismo grupo de investigación reportó que los calamares editan la información que viaja en el ARN mensajero (ARNm) de manera superlativa. Ellos la estimaron que este proceso en calamares superaba en varios órdenes de magnitud a la edición de ARNm en humanos.
El ARN mensajero es una molécula de vital importancia en el funcionamiento de las células de los seres vivos. Transfiere el código genético del ADN nuclear de la célula a los ribosomas, donde se fabrican las proteínas. El ARNm es una traducción de ciertos fragmentos del ADN animal que es “interpretado” por los ribosomas, para que estos sean capaces de reconstruir las proteínas tal y como el código genético del animal demanda.
La función de editar el ARNm “localmente” abre la posibilidad de que, en teoría, estas neuronas ajusten el tipo de proteínas que se producirán y por lo tanto se adapten a las necesidades particulares y puntuales de la célula. En segundo término, el uso de este conocimiento puede ayudar en el futuro al tratamiento de la disfunción del axón que se asocia con muchos trastornos neurológicos en el ser humano.
Nota final
La edición del ARN es un proceso biológico que otorga una mayor versatilidad en la expresión de diferentes versiones de una misma proteína. Para la supervivencia, la edición del ARNm es mucho más segura que la edición de ADN (mutaciones con mayor potencial de ser deletéreas para el animal). En caso de cometer un error, se corrige al degradarse la molécula de ARN, mientras que un error del ADN permanece.
Existen muchos procesos aún desconocidos por el ser humano en lo que al funcionamiento del mundo animal se refiere. Fijándonos en los procesos de los sistemas animales, es posible que con el tiempo encontremos soluciones para patologías humanas. Por ello, este tipo de estudios son esenciales: no solo por la adquisición de conocimiento, si no por su posible utilidad a la hora de enfrentarse a enfermedades.
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