Genética

Huella epigenética como prueba de origen de los camarones y del salmón

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By Milthon Lujan

CamaronIntensivo

¿Camarón orgánico o de cultivo convencional? Los científicos del German Cancer Research Center (DKFZ) han desarrollado un nuevo método de detección que puede revelar tales diferencias en la crianza.

El llamado método epigenético se basa en el análisis de los patrones característicos de marcadores químicos en el genoma de los animales.

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¿El salmón para la cena con amigos realmente se capturó en la naturaleza o provino de una piscifactoría? ¿Qué hacer con la supuesta “calidad de etiqueta biológica” de los camarones?

Los laboratorios de análisis de alimentos solo pueden responder estas preguntas de forma limitada. Por lo general, requieren pruebas que consumen mucho tiempo y que combinan varios ensayos diferentes.

Un equipo dirigido por Frank Lyko de DKFZ, junto con colegas de la empresa química Evonik, presenta ahora una solución posiblemente más simple. Su nuevo enfoque: analiza la huella característica de marcadores químicos en el genoma de los animales.

“La cuestión del origen de los alimentos se está convirtiendo cada vez más en un argumento de compra para los consumidores, especialmente cuando se trata de productos animales y, por lo tanto, también del bienestar de los animales”, dijo Lyko.

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“Ahora hemos establecido un método de detección increíblemente sensible que mapea muchos de los factores ambientales que son relevantes para el bienestar animal”.

Nuestro material genético, el ADN, está repleto de millones de marcadores químicos. Estos son los llamados grupos metilo que realizan importantes funciones biológicas. Ellos deciden qué genes se traducen en proteínas.

A diferencia de la secuencia estable de por vida de los bloques de construcción de ADN, las etiquetas de metilo se pueden volver a unir o quitar. Esto sucede en la adaptación a los requisitos biológicos.

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En los seres humanos, por ejemplo, el patrón metilo, el llamado “metiloma”, cambia en el curso de la enfermedad o la edad. La totalidad de estos elementos de control reversibles en el genoma se denomina epigenética.

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La influencia de los factores ambientales sobre el metiloma no siempre es fácil de probar.

El laboratorio de Frank Lyko en DFFZ ha encontrado un organismo modelo ideal en el cangrejo de río para reunir una amplia experiencia en esta temática.

“Todos los cangrejos de río tienen un genoma idéntico, lo que significa que son un solo clon. Por lo tanto, el estudio de los cambios inducidos por el medio ambiente en el patrón de metilación no se falsifica por factores genéticos desviados”, explica el biólogo Lyko.

Para el análisis del metiloma, los investigadores utilizan una técnica especial de secuenciación de ADN que les permite identificar cada bloque de construcción de ADN metilado.

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Lyko y sus colegas pudieron identificar sin ambigüedades las poblaciones de cangrejos de río de diferentes partes del mundo. Pudieron distinguir animales de aguas limpias, eutróficas o criados en laboratorio.

Los investigadores también lograron rastrear el curso temporal de la adaptación del patrón de metilación al cambiar entre dos tipos de crianza.

Alentados por estos resultados inequívocos, el equipo amplió con éxito los análisis de metiloma a animales que forman parte de la dieta humana. Llevaron a cabo este proyecto en colaboración con colegas de Evonik.

Los investigadores pudieron distinguir los camarones de diferentes camaroneras. El metiloma del salmón de ríos lentos difiere del de sus congéneres que vivían en arroyos de montaña.

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“Las condiciones ambientales y de vida dejan una huella digital específica en el metiloma de todos los organismos estudiados”, dijo Frank Lyko.

“Las huellas dactilares de metilo podrían ampliar las posibilidades del análisis de alimentos como biomarcador importante”, dijo la investigadora DKFZ Sina Tönges, una de las autoras del estudio.

“Sin embargo, la secuenciación tal como la aplicamos en este estudio es un procedimiento laborioso que no se puede realizar de forma rutinaria en el análisis de alimentos. Por lo tanto, estamos trabajando con Evonik para desarrollar un sistema de prueba para la toma de huellas dactilares de metiloma que también pueda llegar a los laboratorios a gran escala”.

Referencia (acceso abierto)
Geetha Venkatesh, Sina Tönges, Katharina Hanna, Yi Long Ng, Rose Whelan, Ranja Andriantsoa, Annika Lingenberg, Suki Roy, Sanjanaa Nagarajan, Steven Fong, Günter Raddatz, Florian Böhl and Frank Lyko: Context-dependent DNA methylation signatures in animal livestock. Environmental Epigenetics 2023, DOI: 10.1093/eep/dvad001

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