updated 1:06 AM CET, Dec 11, 2016

Un único gen controla el tamaño del cerebro y la inteligencia de los peces

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peces cebra (Danio rerio)

Todavía no se sabe si Ang-1 es importante en el desarrollo del cerebro en el ser humano

Un solo gen llamado angiopoyetina-1 (Ang-1) impulsa el tamaño del cerebro y la inteligencia en los peces de acuerdo con un nuevo estudio realizado por investigadores de la University College London (UCL), Universidad de Estocolmo y la Universidad de Helsinki.

Peces con cerebros más grandes y mayor inteligencia tuvieron mayor expresión de Ang-1, y cuando los niveles de expresión de Ang-1 se redujeron de forma experimental, los cerebros encogieron. Estas tendencias se observaron en dos especies no relacionadas de peces - guppies (Poecilia reticulata) y pez cebra (Danio rerio) - lo que indica que la expresión de Ang-1 es importante para el crecimiento y el desarrollo del cerebro en los peces en general.

El estudio, publicado a finales de junio en Proceedings of the Royal Society B, identificó la genética subyacente de la variación natural en el tamaño del cerebro y las capacidades cognitivas en los peces. El Ang-1 podría jugar un papel importante en el desarrollo del cerebro de otros vertebrados, incluidos los humanos, pero se requiere investigación futura para establecer esto, dicen los científicos involucrados.

expresión genes en el guppyLas poblaciones de guppies seleccionadas, ya sea con cerebros grandes o pequeños con diferencias asociadas en la inteligencia, se utilizaron para el primer paso en el estudio, que era un análisis del genoma completo de genes expresados de manera diferente. Hubo una diferencia del 10% en el tamaño del cerebro entre los cerebros grandes y pequeñas de los guppies y, con análisis genético, el Ang-1 fue identificado como el único gen expresado en diferentes niveles en cada población réplica. Otros experimentos en peces cebra por el profesor colaborador Pertti Panula en la Universidad de Helsinki confirmó que Ang-1 es un controlador del tamaño del cerebro.

La profesora Judith Mank, de UCL Biosciences, dijo: "Nos sorprendimos al ver que un solo gen fue el que regula en los guppies el tamaño del cerebro. Dada la complejidad del cerebro, esperábamos que la genética sería muy complicada, pero esto sugiere que los cambios en el tamaño del cerebro se basan en mecanismos genéticos relativamente simples".

La proteína codificada por Ang-1 se sabe que juega un papel importante en el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos y la formación de nuevas células cerebrales en ratones, lo que puede indicar un papel importante de Ang-1 en el crecimiento del cerebro de otros animales, incluso en los seres humanos, dicen los científicos que realizaron el estudio.

peces guppy (Poecilia reticulata)El Dr. Niclas Kolm, de la Universidad de Estocolmo, dijo: "Pueden estar involucrados otros genes en el desarrollo del cerebro en los juveniles, durante el desarrollo de los peces, pero no se encontraron otros genes que varían en su expresión en peces adultos distintos de Ang-1. Los estudios futuros tendrán como objetivo investigar el papel de Ang-1 y posiblemente otros genes en la formación de los cerebros de diferentes tamaños en el desarrollo de embriones".

La profesora Mank añadió: "Todavía no sabemos si Ang-1 es importante en el desarrollo del cerebro en el ser humano - ya que no está en la lista de los genes estudiados típicamente en relación con el tamaño del cerebro humano - pero ya que juega un papel en la formación de nuevos vasos sangíneos en los seres humanos, puede haber una conexión porque cerebros más grandes necesitan un suministro de sangre más grande, sobre todo durante el crecimiento y para muchas funciones del cerebro. Esto nos presenta una gran oportunidad para investigar el papel de Ang-1 a través de diferentes vertebrados".

El equipo ahora planea estudiar la arquitectura genética específica por edad de la estructura y función del cerebro basado en nuevos experimentos de selección artificial en el guppy.

Artículo científico: Expression change in Angiopoietin-1 underlies change in relative brain size in fish