Epigénesis y epigenética

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Fecundación del óvulo por el espermatozoide

En el artículo anterior vimos que a principios del siglo XIX la teoría de la epigénesis parecía haber ganado la partida. Sin embargo, a partir de 1850, y durante algo más de un siglo, una cascada de nuevos descubrimientos inclinó de nuevo la balanza hacia la teoría de la preformación. Veamos cuales fueron:

1. La existencia de un núcleo dentro de las células animales y vegetales.
2. La constatación de que, en la fecundación, los núcleos de los gametos masculino y femenino se funden. Esto acabó con el espermismo y el ovismo y dejó claro que el nuevo ser empieza en el zigoto.
3. La constatación de que, durante la reproducción celular, en el interior del núcleo de la célula aparecen unas estructuras (los cromosomas) que parecen desempeñar un papel muy importante. Se averiguó, además, que en la dotación cromosómica del zigoto, la mitad de los cromosomas tienen origen paterno y la otra mitad origen materno.
4. Una nueva ciencia (la Genética), originada en los experimentos de Thomas Hunt Morgan, que demostró que los cromosomas están ligados con la herencia mendeliana.
5. Los trabajos de Oswald Avery, que demostraron que el ADN, un ácido nucleico que forma parte de los cromosomas, es la base de la herencia mendeliana.
6. El descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN, realizado a principios de los 50 por Francis Crick, James Watson y Rosalind Franklin.
7. El desciframiento del código genético, que tuvo lugar durante los años 50 y 60 del siglo XX.

Todo esto dio lugar a una nueva teoría de la preformación. Eso sí, ya no se buscaba en el zigoto un homúnculo o un animáculo perfectamente formado, que fue sustituido por una descripción codificada en el conjunto del ADN contenido en todos los cromosomas.

Como consecuencia de estos descubrimientos, en 1958 Francis Crick formuló el Dogma Central de la Biología Molecular:

Toda la información está en los genes. La transferencia de dicha información se verifica siempre de ácido nucleico a ácido nucleico, o de ácido nucleico a proteína, pero nunca de proteína a proteína, o de proteína a ácido nucleico.

Una consecuencia directa de este dogma fue la teoría del gen egoísta de Richard Dawkins, formulada en 1976, en la que propuso que los seres vivos pluricelulares no son más que el procedimiento gracias al cual los genes, que son los verdaderos individuos, consiguen reproducirse. Esta teoría fue muy contestada por Stephen Jay Gould, pero a principios de los 90 parecía haberse impuesto.

Y sin embargo, a finales de los 90 se había producido un nuevo vuelco y resucitaba la epigénesis, mientras la teoría del gen egoísta quedaba prácticamente abandonada.

Conrad Hal Waddington

En realidad, más que la epigénesis, lo que ha surgido ahora es una nueva ciencia, la epigenética, nombre que fue propuesto en los años 40 por Conrad Hal Waddington, que trata de fundir las ideas de la epigénesis con las de la preformación. Veamos cómo:

• En la epigenética hay una componente de la teoría de la preformación: la información genética codificada en el ADN, que sirve como marco o modelo para la construcción del nuevo ser.
• Pero también se niega el Dogma Central de la Biología Molecular, pues se afirma que no toda la información está en los genes.
• A medida que vamos sabiendo más cosas sobre el desarrollo embrionario, vemos que la expresión de los genes (la síntesis de las proteínas codificadas por ellos) es un proceso mucho más complicado de lo que se suponía: un proceso que depende del espacio y del tiempo a través de la regulación genética:
• Depende del espacio, porque algunos genes se expresan en una parte del embrión, pero no en otra.
• Depende del tiempo, porque algunos genes se expresan en ciertos momentos durante el desarrollo embrionario, pero no en otros.
• En el primer plano de la cuestión se encuentra ahora el problema de la regulación genética: ¿Qué causa que cierto gen se exprese en un momento y lugar determinados y no en otros?
• Algunas veces, la regulación depende de otros genes. Seguiríamos, pues, bajo el paraguas de la preformación.
• Pero otras veces no parece depender de los genes del ADN cromosómico, sino de otros corpúsculos celulares, e incluso del citoplasma. Aquí estaríamos bajo el paraguas de la epigénesis.

En este momento la epigenética reina suprema. Es verdad que se han descubierto bastantes cosas respecto al desarrollo embrionario y la regulación genética, las suficientes para echar abajo el Dogma Central. Pero el conjunto de esta ciencia está aún sumida en el desconocimiento, por lo que no sería extraño que en el futuro se produjera algún vuelco más en las teorías que estamos comentando.

Entre tanto, existe cierta confusión entre los conceptos de epigénesis y epigenética. Por ejemplo, en la Wikipedia inglesa, en la página que permite elegir entre varias opciones para el apellido Waddington, aparecía este texto hasta que yo lo corregí:

Conrad Hal Waddington (1905–75), British biologist who developed the theory of epigenesis

Se trataba de un error clarísimo, porque Waddington no desarrolló la epigénesis, que era mucho más antigua (se remonta a Aristóteles), sino la epigenética. En la página dedicada a Waddington, por el contrario, el error no se repite y la atribución es correcta.

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Manuel Alfonseca
Segundo artículo de una serie de cuatro