Las proteínas tienen memoria.
Nos enteramos hoy, a través de la profesora Zeltzin Muñoz Juárez de la Facultad de Ciencias de la UNAM, de un nuevo y revolucionario estudio publicado en Nature Cell Biology por Eroglu y colegas (2024) que desafía nuestras nociones fundamentales y propone un modelo de herencia no canónica basado en proteínas amiloides. Este descubrimiento podría ser una de las piezas faltantes en el gran rompecabezas de la "herencia perdida": esos rasgos familiares que claramente se heredan, pero que no podemos vincular a ningún gen específico.
El misterio de las lombrices estériles. El equipo de investigación trabajaba con un organismo modelo común en genética: el nematodo C. elegans. Se centraron en lombrices con mutaciones en dos genes que llamaron mstr-1 y mstr-2. Lo que observaron fue extraño. Estas lombrices mutantes no eran simplemente estériles. Más bien, su fertilidad disminuía progresivamente con cada generación , especialmente a temperaturas ligeramente elevadas (25 °C). Las lombrices hermafroditas, que normalmente producen espermatozoides y luego óvulos , sufrían una "feminización" de su línea germinal, produciendo solo óvulos y volviéndose, por tanto, autoestériles. Este efecto transgeneracional no seguía un patrón mendeliano simple. La causa no era una nueva mutación en el ADN, ni tampoco parecía estar mediada por los mecanismos epigenéticos conocidos, como las vías de ARN pequeño. El culpable era otro.
Las proteínas amiloides. El equipo descubrió que en las lombrices mutantes mstr, unas estructuras proteicas llamadas amiloides—agregados de proteínas con una estructura específica—se acumulaban en la línea germinal generación tras generación.
Normalmente, las proteínas MSTR actúan como "control de calidad". Ayudan al proteasoma 26S (el sistema de reciclaje y eliminación de proteínas de la célula) a ser selectivo y mantener a raya estos amiloides. Sin las MSTR, la "basura" proteica se acumula. Aquí es donde la historia pasa de ser interesante a convertirse en material de libro de texto: los investigadores propusieron que estos amiloides acumulados eran, en sí mismos, la molécula de la herencia.
Una "infección" de proteínas. Para probar esta idea radical, el equipo realizó dos experimentos geniales:La "Cura" Anti-Amiloide: Trataron a las lombrices mstr estériles con fármacos que rompen los amiloides (como la curcumina o la baicaleína). El resultado fue asombroso: las lombrices recuperaron la fertilidad y sus niveles de amiloides germinales se redujeron.
La "Infección" Amiloide: Este es el experimento clave. Extrajeron los agregados amiloides de las lombrices mstr feminizadas y los inyectaron en lombrices sanas (tipo silvestre). Sus descendientes, aunque genéticamente normales, desarrollaron feminización y esterilidad. En otras palabras, "infectaron" a las lombrices sanas con un rasgo heredable, usando únicamente las proteínas amiloides como vector.
"Herasomas": una nueva forma de memoria biológica. Los investigadores no se detuvieron ahí. Para ver físicamente cómo se transmitían estas proteínas, usaron una proteína marcadora (VIT-2) que cambia de color de verde a rojo bajo luz láser.
"Pintaron" de rojo los amiloides en las células germinales de una madre. Luego, observaron a su descendencia. En las larvas, vieron claramente los puntos rojos parentales. Y lo que es más increíble, vieron cómo nuevas proteínas (verdes) sintetizadas por el propio descendiente comenzaban a agregarse alrededor de las "semillas" rojas heredadas de la madre. Esto demuestra un mecanismo de "cebado" (seeding), similar al de los priones en levaduras : las proteínas amiloides heredadas actúan como un molde que obliga a las nuevas proteínas a adoptar su misma forma, propagando el rasgo a través de las generaciones.
Los autores han propuesto un nombre para estas estructuras: "herasomas" (de "heritable amyloids").
¿Por qué nos debe importar?
Este estudio es uno de los primeros en demostrar de manera concluyente que las proteínas, a través de su estructura y no de su secuencia, pueden actuar como un vector estable de información hereditaria en animales. Esto abre un campo de investigación completamente nuevo: Herencia perdida: ¿Podrían los "herasomas" explicar por qué muchas enfermedades complejas (como la diabetes tipo 2 o el alzhéimer) tienen un componente familiar que los genes no explican del todo?
Adaptación Ambiental: Los amiloides se ven afectados por el estrés, como la temperatura. Este mecanismo podría permitir a los organismos "recordar" el estrés ambiental de sus padres y adaptar la fisiología de sus hijos en consecuencia.
Reescribir el Dogma: La herencia ya no es solo digital (ADN). Es, al menos en parte, analógica y estructural (proteínas).
Estamos presenciando la apertura de un nuevo capítulo en la genética. La herencia es mucho más compleja, extraña y fascinante de lo que imaginábamos.
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