Científicos del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona del CSIC han descrito los cambios que se producen en un grupo de genes en las etapas tempranas de la domesticación y que desembocan en unos rasgos comunes en todos los animales domésticos. Los resultados del estudio sugieren que, tras varias generaciones, estos cambios epigenéticos pueden integrarse en el genoma y perdurar.
La domesticación implica criar animales en un entorno que difiere de su hábitat natural, lo que acaba modificando su comportamiento y aspecto físico. Charles Darwin fue el primero en darse cuenta de que los animales domésticos no solo eran más dóciles, sino que tenían características comunes tales como un hocico más corto, orejas caídas y falta de pigmentación en algunas zonas de la piel.
Estos cambios se conocen como el síndrome o fenotipo de la domesticación. Sin embargo, los procesos que tienen lugar durante las etapas iniciales de la domesticación, es decir, el comienzo de la crianza controlada en cautividad, y su contribución a la adquisición de un fenotipo domesticado, han sido un enigma durante 150 años.
Hace cinco años, los científicos Adam Wilkins (Universidad Humboldt, Alemania), Richard Wrangham (Universidad de Harvard, EUA) y Tecumseh Fitch (Universidad de Viena, Austria) propusieron que el síndrome de la domesticación era debido esencialmente a déficits leves en el número de células de la cresta neural, una estructura exclusiva de los vertebrados que aparece durante el desarrollo embrionario.
Ahora, un trabajo de los investigadores Dafni Anastasiadi y Francesc Piferrer, del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, perteneciente al CSIC, confirma la hipótesis de la cresta neural y, además, muestra el mecanismo por el que se adquiere el síndrome de la domesticación. Sus resultados se publican en la revista Molecular Biology and Evolution.
“Darwin había descrito el qué (el síndrome de la domesticación), los investigadores Wilkins, Wrangham y Fitch habían propuesto el porqué (déficits en células de la cresta neural), pero faltaba el cómo. Y esto último es lo que explica nuestro trabajo”, explica Francesc Piferrer.
Los científicos del CSIC partieron del razonamiento de que los cambios subyacentes al síndrome de la domesticación se deben originar muy pronto en el proceso de domesticación. Por ello, han comparado lubinas salvajes del Parc de les Illes Medes con lubinas en etapas iniciales de domesticación, obtenidas de una piscifactoría.
En su trabajo, demuestran que el síndrome de la domesticación se da a través de los cambios epigenéticos en el ADN de genes relacionados con el desarrollo temprano y, específicamente, de la cresta neural.
Así, un animal salvaje y un animal doméstico pueden tener genes con secuencias genéticas iguales, pero la influencia de las condiciones ambientales puede provocar cambios epigenéticos en el ADN, lo que a su vez modifica la forma en que se expresan los genes y, en consecuencia, el fenotipo.
Los científicos han observado que estos cambios en el ADN durante el desarrollo embrionario persisten hasta la edad adulta. Afectan a genes cuya expresión está alterada y que son responsables de fenotipos asociados al síndrome de la domesticación, como deformidades de la mandíbula o el cambio en la pigmentación.
Sin embargo, el hallazgo más relevante es que, tras varias generaciones, estos cambios epigenéticos pueden integrarse en el genoma. Además “muchos de los genes que presentan estos cambios epigenéticos coinciden con las mismas variantes en mamíferos y aves domésticos tales como el perro, gato, caballo, conejo, pato, entre otros”, concluye Francesc Piferrer.
Referencia bibliográfica:
Anastasiadi, D., Piferrer, F. 2019. “Epimutations in developmental genes underlie the onset ofdomestication in farmed European sea bass”. Molecular Biology and Evolution (10 de julio de 2019). DOI:10.1093/molbev/msz153
