Investigadores de la Facultad de Medicina David Geffen de la UCLA y UCLA Health han descubierto cómo los cambios en el ADN de los mamíferos, compartidos con los humanos y otros mamíferos durante años, están vinculados con la esperanza de vida de los animales y otros rasgos relacionados con su salud.
Estas modificaciones se basan en cambios químicos producidos en la molécula del ADN. Estas moléculas son conocidas como epigenética o metilación. Según el estudio, este último término se refiere a un proceso por el cual las células activan o desactivan los genes, es decir, controlan la expresión genética.
“Hemos descubierto que la esperanza de vida de los mamíferos está estrechamente asociada a cambios en el ADN, específicamente modificaciones químicas conocidas como epigenética o, más exactamente, metilación. En esencia, los mamíferos con una esperanza de vida más larga exhiben paisajes de metilación del ADN más pronunciados, mientras que los de especies de vida más corta tienen patrones de metilación más tenues y planos”, explica Steve Horvath, autor principal de la investigación.
Estos estudios, publicados en Science y Nature Aging, explican el comportamiento de la metilación del ADN o metilación de la citosina, es decir, "una modificicación química de la citosina, uno de los cuatro componentes básicos de la molécula de ADN", explican los investigadores.
"La tecnología que diseñamos para medir los niveles de metilación del ADN en mamíferos junto con las contribuciones de muestras de tejido de un gran consorcio de investigadores llevaron a la producción de un conjunto de datos altamente único que, cuando se analiza con herramientas computacionales y estadísticas avanzadas, reveló una comprensión más profunda de la relación entre la metilación del ADN, la esperanza de vida, el envejecimiento y otros procesos biológicos en los mamíferos”, afirma Jason Ernst, profesor de química biológica, informática y medicina computacional en UCLA.
Los investigadores se basaron en las diferencias existentes en estas modificaciones del ADN entre especies ubicadas en lugares donde, la secuencia del ADN, es "generalmente la misma". En concreto, analizaron los datos de más de 15.000 muestras de tejido animal de 348 especies de mamíferos.
"Existe una evolución entrelazada del genoma y el epigenoma que influye en las características y rasgos biológicos de diferentes especies de mamíferos"
El hallazgo principal fueron los cambios paralelos entre los perfiles de metilación y los cambios en la genética con el paso de los años. Este descubrimiento demuestra que "existe una evolución entrelazada del genoma y el epigenoma que influye en las características y rasgos biológicos de diferentes especies de mamíferos", aseguran los investigadores.
Horvath explica que las modificaciones en el ADN de "las especies con vidas largas tienen picos y valles prominentes, desarrollados durante periodos prolongados de gestación y desarrollo". Sin embargo, los mamíferos de vida corta "tienen periodos de gestación cortos y un desarrollo rápido lo que da como resultado células con un paisaje de metilación más plano y menos definido", añade el autor.
Los investigadores destacaron que, la esperanza de vida máxima de cualquier mamífero, "está asociada con procesos de desarrollo específicos, como lo sugiere la participación de ciertos genes y factores de transcripción genética".
UN RELOJ UNIVERSAL PARA LOS MAMÍFEROS
Los científicos utilizaron una base de datos en la que recogían los perfiles de metilación de 185 especies de mamíferos. "Al identificar los cambios en los niveles de metilación que ocurren con la edad en todos los mamíferos, desarrollaron un reloj universal para todos los mamíferos, una fórmula matemática que puede estimar con precisión la edad en todas las especies de mamíferos", señala el estudio.
Gracias a esta fórmula definida como reloj universal, los investigadores han demostrado que "una única fórmula puede estimar con precisión la edad en todos los tejidos y especies de mamíferos". Además, estos relojes permiten predecir la esperanza de vida en especies como ratas, murciélagos y hasta el ser humano.
Esta herramienta denominada relojes pan-mamíferos "proporciona evidencia convincente de que los procesos de envejecimiento se conservan evolutivamente y están estrechamente relacionados con los procesos de desarrollo en todas las especies de mamíferos", concluyen los investigadores de la UCLA.