La cuestión de si somos productos de nuestros genes o del ambiente, (si tal característica o talento “nace o se hace” como se dice popularmente) ha ocupado a científicos y filósofos durante milenios. De una manera más clara la formuló Francis Galton con su famosa dicotomía Nature/Nurture, que podemos traducir por genes/ambiente o naturaleza/crianza o variantes similares. Parece que la frase puede provenir de la obra de Shakespeare La Tempestad donde Próspero se refiere a Calibán como “ A devil, a born devil, on whose nature/Nurture can never stick”. El caso es que en las últimas décadas ha aparecido un campo de investigación, todavía joven y que dará lugar a sorpresas, que es el del azar. Ya no tenemos sólo dos actores en la generación de un organismo sino que ha aparecido un tercero al que se llama técnicamente ruido.
Los estudios de gemelos han demostrado que la mayoría de las conductas tienen un componente genético, pero los genes sólo explicaban el 50% de la variación fenotípica ¿a qué se debía el otro 50%? La respuesta que hemos dado hasta ahora es que tendría que haber algo en la experiencia de los individuos, en el ambiente, que explicara estas diferencias. Pues bien, ahora tenemos una manera de explicar estas diferencias entre gemelos idénticos que no se basa en el ambiente y que tampoco depende exclusivamente de los genes.
El núcleo del asunto es que los procesos de expresión genética son estocásticos, existen procesos azarosos en la transcripción y en la traducción que hacen que existan variaciones de célula a célula en el ARNm y en los niveles de proteínas. El resultado es que dos células genéticamente idénticas en el mismo ambiente pueden dar lugar a comportamientos muy diferentes. Hablando del cerebro, la formación de las redes neuronales es un proceso estocástico que no viene determinado sólo por los genes de los que partimos sino por sucesos aleatorios durante el desarrollo, de manera que aparecen variaciones en estas redes neuronales, las cuales dan lugar a variaciones psicológicas. Todo ello, insisto, partiendo de los mismos genes.
La experimentación en este campo es todavía relativamente nueva pero podemos poner algunos ejemplos. En estudios con gusanos nematodos se ha visto que cuando se crían gusanos genéticamente idénticos en el mismo ambiente exactamente, unos se desarrollan normalmente mientras que otros mueren. En este caso el ruido significa incluso la diferencia entre la vida y la muerte. Otro caso es el de la diferente expresión de receptores olfativos en las neuronas sensitivas de los ratones. Cada neurona expresa al azar un receptor concreto. Otro ejemplo es el de la formación del ojo de las moscas Drosophila. El ojo de la Drosophila consiste en un gran número de unidades ópticas llamadas ommatidia cada una de las cuales contiene dos células que pueden expresar un par de receptores Rh3 o Rh5 (sensibles al azul) o Rh4-Rh6 (sensibles al amarillo). Se ha demostrado que esto ocurre de manera casi exclusiva por la variación estocástica en la expresión del gen spinless que se activa en cada célula al azar. Otro caso parece ser el de la hematopoyesis en el que las células madre progenitoras se diferencian en los distintos tipos de células sanguíneas.
Este proceso de ruido puede ser positivo o negativo y todavía no sabemos mucho sobre la forma en que los seres vivos se protegen de esta variación. En los organismos unicelulares como bacterias está claro que la variación producida por el ruido puede ser positiva para protegerse de patógenos. Curiosamente, se ha visto que el ruido aumenta cuando más se le necesita, por ejemplo cuando las bacterias sufren algún tipo de estrés o amenaza se genera más variación de manera que se favorece la supervivencia. Lo que se ha visto es que los eucariotas superiores no tienen sin embargo menos ruido que los organismo más básicos por lo que queda todavía mucho que aprender.
Pero lo que sí podemos afirmar es que es imposible clonar por completo a un individuo. Al poner en marcha el programa de desarrollo otra vez partiendo de los mismos genes no obtendremos nunca el mismo fenotipo, cada vez que lo pongamos en marcha obtendremos un resultado diferente. Lo que nos define como personas son los genes, el ambiente…y el ruido. La vida es azar.
@pitiklinov
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2 comentarios:
El tema es muy interesante, aunque su poco desarrollo teórico invita a las especulaciones. En principio me sugiere una pregunta de difícil respuesta ¿No estaremos hablando de procesos epigenéticos aún no bien conocidos?
Si desconocemos su forma de producción es atrevido achacarlo exclusivamente al azar, pues pueden existir diferencias epigenéticas que influirían en la creación de tales diferencias. El azar, que es posible, solo se daría en condiciones absolutamente iguales, lo que en entidades biológicas diferentes es algo problemático.
Tal como lo entiendo parece que no se trata de algo epigenético sino posterior. Independientemente de que un gen tenga marcas epigenéticas o no a la hora de la transcripción y traducción se producen reacciones bioquímicas que son inherentemente estocásticas.
Tienes razón que decir en Biología que dos condiciones son absolutamente iguales es muy difícil pero hoy en día se puede medir la expresión genética de células genéticamente idénticas en el mismo ambiente aparentemente.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC433183/pdf/pnas00064-0063.pdf
También es muy interesante la forma en que los organismos utilizan el azar cuando les conviene y lo minimizan cuando no...
Es posible que a medida que sepamos más podamos predecir esas variaciones y que no sean tan azarosas...
Habrá que esperar acontecimientos para ir aprendiendo más cosas
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