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# Biología # Biología evolutiva

Cómo las decisiones de un padre moldean a sus hijos

Las elecciones de estilo de vida de un padre afectan la salud y el bienestar de sus hijos.

Alice M. Godden, Willian T.A.F. Silva, Berrit Kiehl, Cécile Jolly, Leighton Folkes, Ghazal Alavioon, Simone Immler

― 8 minilectura


Las decisiones de los Las decisiones de los padres importan los niños a través de las generaciones. El estilo de vida afecta la salud de
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¿Alguna vez te has preguntado cómo las decisiones de estilo de vida de un padre podrían afectar a sus hijos? ¡Prepárate! Este artículo te lleva a una exploración intrigante de este concepto. Resulta que la vida social de un padre, sus hábitos alimenticios y quizás incluso sus niveles de Estrés pueden tener una influencia sorprendente en sus críos. ¡Vamos a sumergirnos en esta fascinante área de la biología!

Entendiendo la herencia más allá de la genética

Tradicionalmente, pensamos en la herencia como algo que se transmite a través de los genes. ¡Pero espera! Hay más. Los investigadores están reconociendo cada vez más que las características también pueden estar influenciadas por factores no genéticos. En términos más simples, un padre puede transmitir más que solo su color de ojos o altura a sus hijos; ¡también puede transmitir cómo se ha estado cuidando a sí mismo o qué tan estresado está!

Los científicos han descubierto que los factores ambientales afectan significativamente la condición física de un padre y, a su vez, la salud de su descendencia. Esto significa que las experiencias y entornos que atraviesan los padres pueden marcar el camino para cómo les irá a sus hijos más adelante en la vida.

Los factores que moldean a los padres

¿Qué tipo de cosas pueden influir en la condición de un padre? ¡Resulta que hay varias!

Temperatura

Creas o no, la temperatura puede jugar un papel en el rendimiento de un padre. Cuando los animales masculinos están expuestos a temperaturas más altas, sus cuerpos pueden reaccionar de maneras que podrían afectar a su descendencia.

Dieta

Lo que come un padre también puede tener consecuencias para sus hijos. Una dieta bien equilibrada puede ayudar a optimizar la salud de un padre, mientras que una mala alimentación podría llevar a problemas que podrían afectar a la próxima generación.

Interacciones sociales

Al igual que los humanos, los animales pueden enfrentar entornos competitivos. Los machos a menudo compiten por la atención de las hembras. Estas dinámicas sociales pueden inducir estrés, lo que puede alterar la salud de un padre y, en última instancia, la salud de su descendencia.

Estrés

Hablando de estrés, cualquiera que haya tenido un mal día sabe que puede afectar el ánimo y el comportamiento. En el reino animal, el estrés puede ser aún más significativo. Los machos dominantes pueden enfrentar menos estrés en comparación con sus contrapartes subordinadas. Cuando los niveles de estrés aumentan, pueden llevar a cambios en cómo opera el cuerpo de un padre. Esto puede provocar cambios que podrían ser transmitidos a sus hijos.

El papel de los pequeños ARN en la herencia

Está bien, vamos a ponernos técnicos por un momento. Un jugador interesante en esta historia son algo llamado pequeños ARN. Estas moléculas diminutas pueden afectar cómo se expresan los genes sin cambiar el ADN en sí. Esencialmente, son como los botones de volumen para los genes, permitiendo una sintonización fina basada en las experiencias de un padre.

Los estudios han demostrado que los pequeños ARN en el esperma pueden llevar información sobre la salud y las experiencias de un padre a la próxima generación. Estas moléculas pueden influir potencialmente en cómo se expresan los genes en la descendencia.

Configuración de la investigación: El experimento de los peces cebra

Para ver cómo se desarrollan estos diversos factores, los investigadores realizaron un experimento con peces cebra. ¿Por qué peces cebra, preguntas? Estos peces son excelentes para la investigación porque son fáciles de criar y se desarrollan rápidamente.

En este experimento, los machos de pez cebra se dividieron en dos grupos según su entorno social.

Grupo de alta competencia

En un tanque, dos machos competían por la atención de una hembra. Esta configuración creó un ambiente de alto estrés, donde solo el macho más fuerte ganaría la oportunidad de aparearse.

Grupo de baja competencia

En otro tanque, un macho fue colocado con dos hembras, reduciendo el estrés. Esta configuración permitió al macho concentrarse en aparearse sin la presión de la competencia.

Luego, los investigadores examinaron cómo estas configuraciones sociales afectaban el esperma y los Embriones producidos.

Resultados: Análisis de esperma y embriones

Después del experimento, los investigadores recolectaron muestras de esperma y embriones para analizar los resultados.

Calidad del esperma

Los investigadores encontraron algunas diferencias interesantes en la calidad del esperma entre los machos de los grupos de alta y baja competencia. Los machos en la configuración de baja competencia produjeron esperma más rápido que aquellos en el ambiente de alta competencia. Esto sugiere que menos estrés contribuyó a un mejor rendimiento del esperma.

Perfiles de pequeños ARN

No solo la calidad del esperma difería, sino que los perfiles de pequeños ARN en el esperma también mostraron variaciones según el entorno de competencia. En términos más simples, la forma en que se expresaban los genes en el esperma cambiaba dependiendo de si los machos estaban luchando por la atención de las hembras o relajándose con dos hembras.

Calidad del embrión

Los embriones producidos de los dos grupos también exhibieron diferencias. Los investigadores encontraron un total de 612 genes que se expresaron de manera diferente entre los embriones de los machos de alta y baja competencia.

Curiosamente, un número significativo de estos genes expresados diferencialmente estaban relacionados con el desarrollo muscular y el metabolismo. Esto significa que el estrés experimentado por los padres impactó a sus hijos a nivel genético.

Elementos Transponibles (TEs): Los componentes sigilosos

Si piensas que la genética es sencilla, espera a escuchar sobre los elementos transponibles, o TEs. Estos son fragmentos de ADN que pueden moverse dentro de un genoma y pueden potencialmente interrumpir o influir en los genes cercanos.

En el estudio, los investigadores encontraron que los embriones creados por machos en alta competencia mostraron cambios en la actividad de los elementos transponibles. Esto significa que el estrés ambiental enfrentado por los padres podría alterar el comportamiento de estos elementos genéticos móviles, afectando en consecuencia el desarrollo de los embriones.

Vinculando los pequeños ARN del esperma y la expresión génica embrionaria

Entonces, ¿cómo se relacionan los pequeños ARN en el esperma con los genes expresados en los embriones? En el estudio, los investigadores descubrieron que muchos de los cambios significativos en la expresión génica en los embriones estaban asociados con los pequeños ARN presentes en el esperma.

Esta conexión sugiere que las experiencias de los padres, filtradas a través de los pequeños ARN, pueden tener un impacto directo en el desarrollo de su descendencia.

Conclusiones: Influencia paternal en la salud de la descendencia

Los hallazgos de esta investigación tienen amplias implicaciones. Sugieren que las experiencias sociales y los niveles de estrés de un padre pueden repercutir a través de generaciones. Las decisiones de estilo de vida de un padre-ya sea que se esté comiendo esa rebanada extra de pastel o pasando tiempo en un entorno altamente competitivo-podrían influir no solo en su salud, sino también en la capacidad de sus hijos para prosperar.

Lo que esto significa para la investigación futura

Como está, este área de investigación abre numerosas avenidas para la exploración. Plantea preguntas sobre cómo los factores ambientales pueden alterar la expresión genética y cómo esto puede tener implicaciones en el mundo real.

Imagina un futuro donde entendamos que el bienestar de un padre puede impactar directamente el éxito de su descendencia. Quizás este conocimiento pueda fomentar un mayor enfoque en la salud y el bienestar masculino. Después de todo, ¡los papás felices hacen que los niños sean felices!

El efecto dominó del estrés

A medida que llegamos al final, es importante recordar el tema subyacente del estrés y su efecto dominó. Al igual que en los humanos, cuando los animales experimentan entornos altamente estresantes, el impacto puede extenderse más allá de ellos.

Resumiendo la investigación

En resumen, lo que hemos aprendido de este estudio es que el mundo de la genética no se trata solo de secuencias de ADN-también se trata de cómo el entorno moldea ese ADN y las experiencias de vida de los padres que pueden moldear el futuro. Ya sea temperatura, dieta, interacciones sociales o estrés, cada uno juega un papel en moldear la salud de las futuras generaciones.

Los humanos pueden no ser peces cebra, pero podemos tomar algunas lecciones de nuestros amigos aletas. La forma en que vivimos, lo que comemos y cómo manejamos el estrés puede tener un efecto duradero-no solo para nosotros, sino para nuestros hijos y sus hijos también.

Así que, la próxima vez que te enfrentes a una situación estresante, recuerda: no se trata solo de ti; también se trata de los pequeños que están observando desde el margen, listos para heredar tus experiencias, ya sean buenas, malas o un poco de ambas.

Fuente original

Título: Environmentally induced variation in sperm sRNAs is linked to gene expression and transposable elements in zebrafish offspring

Resumen: Environmental factors affect not only paternal condition but may translate into the following generations where sperm-mediated small RNAs (sRNAs) can contribute to the transmission of paternal effects. SRNAs play a key role in the male germ line in genome maintenance and repair, and particularly in response to environmental stress and the resulting increase in transposable element (TE) activity. Here, we investigated how the social environment (high competition, low competition) of male zebrafish Danio rerio affects small RNAs in sperm and how these are linked to gene expression and TE activity in their offspring. In a first experiment, we collected sperm samples after exposing males to each social environment for two weeks to test for differentially expressed sperm micro-(miRNA) and piwi-interacting RNAs (piRNA). In a separate experiment, we performed in vitro fertilisations after one two-week period using a split-clutch design to control for maternal effects and collected embryos at 24 hours to test for differentially expressed genes and transposable elements. We developed new computational prediction tools to link sperm sRNAs with differentially expressed TEs and genes in the embryos. Our results support the idea that the molecular stress response in the male germ line has significant down-stream effects on the molecular pathways, and we provide a direct link between sRNAs, TEs and gene expression. Author summaryThe discovery that sperm transmit more than just the fathers genome to the next generation is relatively recent and the potential implications are far reaching. What we do not know is whether these non-genetic components contained in sperm play a role in adaptation to changing environments or whether they are simply a result of the fathers stress response that also affects the germ cells. Environmentally induced stress is known to trigger a response to maintain and repair the germ cells to ensure the production of high quality sperm and key factors in this response are small RNAS. Small RNAs are guardians of the germ line and protect the germline genome against the activity of selfish genetic elements. We investigated how the social environment in male zebrafish affects the expression level of small RNAs in sperm and how these changes in small RNAs are linked to changes in the gene epxression and the activity of selfish genetic elements in the offspring. We developed specialised bioinformatic pipelines to provide a clear link between the response in the fathers germline to changes in the environment and gene expresssion in their offspring.

Autores: Alice M. Godden, Willian T.A.F. Silva, Berrit Kiehl, Cécile Jolly, Leighton Folkes, Ghazal Alavioon, Simone Immler

Última actualización: 2024-12-07 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626822

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626822.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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