El cigoto es la primera célula de un nuevo individuo que se obtiene de la fusión de un óvulo y un espermatozoide. El ADN del cigoto contiene toda la información necesaria para dar lugar a un organismo adulto.
Ahora bien, en las primeras etapas de vida, durante la denominada embriogénesis, el genoma de este cigoto está totalmente reprimido, no tiene ninguna actividad. En la mosca Drosophila melanogaster el genoma del cigoto está reprimido hasta la decimotercera división celular, a partir de la cual el embrión comienza ya a expresar sus propios genes.
El grupo del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) “Función y estructura de la cromatina”, dirigido por Ferran Azorín, también Profesor de Investigación en el CSIC, ha identificado ahora en la Drosophila una proteína que mantiene inactivo el genoma del cigoto hasta ese momento justo.
La función de dicha proteína resulta clave para la vida del embrión porque sin dBigH1 el genoma se activa demasiado pronto y ningún embrión sobrevive. Los resultados de este estudio han aparecido publicados en Developmental Cell, la revista del grupo Cell más importante en desarrollo.
Esta es la primera vez que los científicos describen una función concreta de la histona 1 durante la embriogénesis. La presencia de esta proteína en las primeras etapas del embrión se conocía en humanos y ratones, pero no se sabía nada de la función que tiene.
“El hecho que ahora también la hayamos identificado en Drosophila nos ha permitido conocer de forma rápida y eficaz la función vital que tiene en las etapas más tempranas de la mosca” dicen Salvador Pérez-Montero, estudiante de doctorado y primer autor del estudio, y Albert Carbonell, investigador postdoctoral que se sumó al proyecto hace un año, en un comunicado del IRB.
“Si esta misma función también estuviera conservada en humanos, su alteración se podría relacionar con patologías de la gestación y abortos prematuros”, dice el jefe de grupo Ferran Azorín. El investigador añade que “no son patologías –si es que de verdad lo son- que se traten demasiado y, en todo caso, los problemas durante la gestación pueden ser por causas muy diferentes”.
Futuros estudios sobre infertilidad
La proteína dBigH1 podría tener también relación con la fertilidad de machos y hembras. Los investigadores han revelado en este primer trabajo el papel fundamental durante la embriogénesis de la mosca, pero ahora están investigando la función de esta misma proteína en las células germinales.
La línea germinal la conforman las células sexuales, aquellas que darán lugar a los óvulos y espermatozoides, en definitiva, las células encargadas de traspasar la información genética de una generación a otra.
En el embrión de Drosophila, ya en las primeras divisiones, se separan y diferencian aproximadamente 40 células germinales y todas contienen la proteína dBigH1. Los científicos ya han obtenido los primeros resultados funcionales y todo parece indicar que dBigH1 regula la producción de esperma en machos y de óvulos en hembras. “Cuando eliminamos el gen en cualquiera de los dos sexos, todo el proceso queda totalmente desregulado” avanzan los investigadores.
Habrá que esperar a una próxima publicación de resultados para verificar la relación entre la proteína dBigH1 y la fertilidad de los individuos y conocer las posibles aplicaciones biomédicas que podría tener este nuevo descubrimiento.
Referencia bibliográfica:
Salvador Pérez-Montero, Albert Carbonell, Tomás Morán, Alejandro Vaquero y Fernando Azorín. The Embryonic Linker Histone H1 Variant of Drosophila, dBigH1, Regulates Zygotic Genome Activation. Developmental Cell (2013). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.devcel.2013.08.011.