arriba: Jon gustafsson / decode
Los gemelos idénticos no son tan idénticos como se suponía anteriormente, según un estudio publicado hoy (7 de enero) en Nature Genetics. En lugar de tener exactamente las mismas secuencias de ADN, los gemelos comienzan a acumular variación genética desde las primeras etapas de desarrollo, descubrieron investigadores de la compañía con sede en Islandia deCODE genetics, lo que significa que un gemelo alberga variantes que no están presentes en el otro.,
también conocidos como gemelos monocigóticos porque se desarrollan a partir de un solo óvulo fertilizado, los gemelos idénticos han sido durante mucho tiempo fundamentales para la investigación sobre los efectos relativos de los genes y el medio ambiente, también conocidos como «naturaleza versus crianza».»Aunque todos acumulan algunas mutaciones genéticas durante su vida, se asumió que las diferencias en los gemelos idénticos eran mínimas, particularmente cuando los gemelos son jóvenes, lo que permite a los investigadores estudiar cómo los diferentes entornos influyen en el desarrollo de personas con el mismo genotipo.,
el nuevo estudio se centra específicamente en las mutaciones que ocurren como o antes de la formación de embriones a partir de la masa de células dentro del blastocisto, una estructura que se implanta en la pared uterina. Durante esta etapa de desarrollo, esta masa celular interna puede dividirse para formar dos embriones en desarrollo por separado.,
basándose en las bases de datos genéticos de deCODE para analizar la variación en múltiples células muestreadas de 381 pares de gemelos monocigóticos y sus familiares inmediatos, los investigadores identificaron una serie de mutaciones que surgieron durante esta etapa de desarrollo en solo un miembro de cada par, lo que significa que al nacer, los llamados gemelos idénticos ya pueden diferir genéticamente entre sí.,
Kári Stefánsson, CEO y fundador de deCODE y coautor del nuevo estudio, habló con el científico sobre cómo él y su equipo lograron identificar estas mutaciones, y sobre lo que significan los hallazgos para la investigación en genética y biología del desarrollo.
El científico: ¿Cómo pudieron usted y sus colegas identificar mutaciones que habían surgido específicamente durante el desarrollo?,
Kári Stefánsson: para poder hacer este estudio, tuvimos que secuenciar los genomas de gemelos idénticos, sus padres, sus hijos y sus cónyuges. Así que se convierte en un estudio bastante extenso y una gran cantidad de secuenciación que tienes que hacer para poder determinar el momento y la naturaleza de las mutaciones.,
estamos en mutaciones tempranas que son específicas de uno de los gemelos—y por mutaciones tempranas, me refiero a mutaciones que ocurrieron lo suficientemente temprano que se encuentran en al menos algunas de las células somáticas del individuo, y también se encuentran en los hijos de ese individuo, lo que significa que entran en las células germinales.
si los encuentra tanto en las células somáticas como en las células germinales del individuo, sabe que la mutación tuvo lugar antes de que se decidiera que la célula debía convertirse en una célula germinal. Lo llamamos . . . «antes de la especificación de células germinales primordiales.,»Esa es la determinación más importante para demostrar que se trata de una mutación temprana.
TS: ¿qué tan diferentes eran los gemelos idénticos entre sí?
KS: se diferenciaron por 5,2 mutaciones tempranas del desarrollo, en promedio. Pero hay un 15 por ciento de ellos que tienen un número sustancial de estas mutaciones tempranas.
hemos encontrado un par de gemelos donde uno de los gemelos tiene mutaciones en todas las células de su cuerpo, y no se encuentran en ninguna célula del cuerpo del otro gemelo. Eso significa básicamente que uno de los gemelos se forma únicamente a partir del descendiente de la célula donde tuvo lugar la mutación., . . . Entonces hemos encontrado gemelos cuando la mutación se encuentra en todas las células en el cuerpo de uno de los gemelos, y en el 20 por ciento de las células en el cuerpo del otro gemelo. Así que uno de los gemelos acaba de formarse del descendiente de esta célula donde ocurrió la mutación, y el otro está formado en parte por descendientes de esas células y en parte por algo más. . . . Esta es la primera vez que esto se demuestra.
Lo interesante de esto es que cuando nos fijamos en todas las combinaciones que hemos encontrado . . ., parece que la coincidencia es un factor extraordinariamente importante en el que las células en la masa celular interna entran en la fabricación de una persona.
TS: ¿pudo establecer qué causó estas mutaciones?
KS: la mayoría de esas mutaciones, como la mayoría de las mutaciones en general, ocurren durante la replicación de las células—son errores de replicación. Una de las cosas que hicimos fue observar el tipo de mutaciones que ocurren durante el desarrollo, y pudimos demostrar que el tipo de mutaciones que ocurren temprano difiere de las mutaciones que ocurren más tarde, lo cual no es una sorpresa para nadie, en realidad.,
esto ciertamente coloca un nuevo tipo de carga en aquellos que usan gemelos idénticos para establecer la separación entre la naturaleza y la crianza.
hay un tipo específico de mutación que depende de la metilación. Esa es la mutación de CpG a TpG que se considera dependiente de la desmetilación de las CPG metiladas. Podemos demostrar que el número de esas mutaciones aumenta con el desarrollo., Así que son raras estas mutaciones muy tempranas, porque la metilación no ha tenido lugar, o una cantidad muy pequeña de la metilación ha tenido lugar.
TS: los estudios de gemelos han jugado un papel importante en muchas investigaciones genéticas. ¿Cómo afectan sus hallazgos a ese tipo de investigación?
KS: es la suposición de que las diferencias entre gemelos idénticos siempre se deben al entorno. Tomemos, por ejemplo, los estudios que analizan el autismo en gemelos idénticos que se crían por separado o separados., La interpretación clásica de cualquier diferencia sería que la diferencia entre ellos se debe a diferentes entornos. Pero antes de que pueda hacer esa interpretación, es mejor asegurarse de que uno de ellos no tiene una mutación de novo en un gen importante que el otro no tiene. Así que esto ciertamente coloca un nuevo tipo de carga en aquellos que usan gemelos idénticos para establecer la separación entre la naturaleza y la crianza.,
Este no es solo un estudio que tiene relevancia cuando se trata de entender la genética, sino también el desarrollo humano: ¿Cómo sondeamos el desarrollo humano temprano de una manera ética, de una manera no intervencionista? Esta es una forma de hacerlo. Podemos comenzar a utilizar las mutaciones para desarrollar la comprensión de cómo las células se asignan desde el embrión temprano para desarrollar los diversos órganos en el cuerpo.
TS: entonces, ¿deberíamos dejar de referirnos a los gemelos monocigóticos como»idénticos»?,
KS: creo que los gemelos idénticos, todos ellos, siempre van a ser lo suficientemente similares entre sí que no debería ofender a nadie llamarlos idénticos. Pero creo que . . . cuando usted está tratando de entender cualquier diferencia que pueda haber entre los gemelos monocigóticos, usted debe dar un paso o dos lejos del término ‘ idéntico.»
H. Jonsson et al., «Diferencias entre los genomas de la línea germinal de gemelos monocigóticos», Nat Gen, doi:10.1038 / s41588-020-00755-1, 2021.
Nota del Editor: la entrevista fue editada por brevedad.
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