Este artículo se publica en colaboración con Project Syndicate.
Muchos de tus familiares probablemente tienen una respuesta a la pregunta de si eres más de tu madre o más de tu padre. Pero la respuesta correcta no es tan sencilla como parece.
Genéticamente, en realidad llevas más genes de tu madre que de tu padre. Esto se debe a unos pequeños orgánulos que viven dentro de tus células, las mitocondrias, que solo recibes de tu madre.
Las mitocondrias son las fábricas productoras de energía de la célula; sin ellas, una célula no podría generar energía a partir de los alimentos.
Las mitocondrias tienen una historia interesante: hace entre unos 1.500 y 2.000 millones de años eran organismos de vida libre. El ancestro de todas las mitocondrias fue una bacteria que fue engullida por otra bacteria, pero que, por una razón u otra, no fue digerida, lo que dio origen a los eucariotas. Los eucariotas son básicamente todas las plantas, los animales y los hongos, además de algunos organismos bastante extraños agrupados bajo el nombre de Protista.
Debido a su historia evolutiva como bacterias de vida libre, las mitocondrias han conservado su propio genoma, llamado ADN mitocondrial o ADNmt. Cada célula contiene muchas copias de ADNmt, ya que las mitocondrias se replican libremente dentro de la célula.
El efecto materno
Los tejidos que requieren mucha energía, como el cerebro y los músculos, tienen células repletas de mitocondrias. Como todas las mitocondrias que recibes proceden únicamente de tu madre, técnicamente estás más emparentado con tu madre que con tu padre.
Esto es cierto para prácticamente todos los animales. En las plantas y los hongos también, las mitocondrias proceden de un solo progenitor, aunque no necesariamente de la madre.
¿Por qué tenemos dos tipos diferentes de herencia: una para los genomas nucleares (nDNA), que combinan partes de la madre y del padre, y otra para los genomas mitocondriales, que excluye por completo a uno de los progenitores?
La razón que explica la evolución de la llamada herencia uniparental ha sido durante mucho tiempo un misterio para los biólogos evolutivos. Una cosa estaba clara: más le vale que tenga una buena razón.
Los machos de los mamíferos se toman la molestia de marcar las mitocondrias de su esperma para que sea más fácil destruirlas después de que el óvulo haya sido fecundado. En las plantas también, las mitocondrias de uno de los progenitores se destruyen activamente, esta vez antes de que tenga lugar la fecundación.
Durante décadas, la teoría predominante que explicaba por qué las mitocondrias se heredan de forma uniparental fue la «teoría del conflicto».
La idea es que el ADNmt se replica de forma independiente dentro de la célula, de modo que el número de copias aumenta con el tiempo. Y cuantas más copias haya, más probable es que algunas se transmitan a la célula hija cuando esta se divide.
Si todo el ADNmt procede de un solo progenitor, entonces el ADNmt de una célula está estrechamente emparentado consigo mismo, ya que todas las copias son clones. Por tanto, hay poco margen para la competencia, puesto que las copias de los genomas mitocondriales compiten básicamente con copias exactas de sí mismas.
Competencia nociva
Pero imagina lo que podría ocurrir si los orgánulos derivaran de ambos progenitores, de los cuatro abuelos, y así sucesivamente hasta el infinito. Esto prepararía el escenario para una población de orgánulos genéticamente variable en cada célula.
Y esto podría ser una mala noticia, ya que ahora distintas líneas clonales de ADNmt compiten entre sí. Cuanto más rápido se replica el ADNmt, más copias produce y más probable es que se extienda a la siguiente generación de células.
Finalmente, el linaje de orgánulos de reproducción más lenta será eliminado del linaje celular. Cuanto menor sea el genoma de un orgánulo, más rápido puede replicarse. Así, la competencia entre orgánulos dentro de las células favorece los genomas más pequeños.
En algún momento, los genomas serán tan pequeños que la función del orgánulo se verá afectada. Recuerda que las mitocondrias producen la energía que la célula necesita, así que cuando su genoma se vuelve muy pequeño, los orgánulos dejan de funcionar correctamente y la célula huésped sufre.
Idea interesante. Pero ¿cuál es la evidencia? Lamentablemente, ninguna.
Limpiar la mezcla
Recientemente se ha propuesto una explicación mucho más sencilla: ¿y si la simple mezcla de linajes mitocondriales dentro de la misma célula es, por algún motivo, costosa en sí misma?
Este supuesto tan simple explica muy bien la peculiar herencia de las mitocondrias en modelos teóricos.
Pero hay más. Se crearon experimentalmente ratones de modo que los individuos portaran dos linajes mitocondriales; estos eran menos activos, comían menos, estaban más estresados y tenían deterioro cognitivo. Parece que portar mitocondrias de ambos progenitores es malo para ti.
Entonces, ¿por qué es tan difícil responder a la pregunta de si te pareces más a tu madre o a tu padre? Porque tu composición genética es solo una parte de la ecuación. La otra parte son los genes que se expresan. Y, al parecer, tu padre tiene la ventaja en cuanto a qué genes se expresan.
Así que quizá te parezcas más a tu padre, pero, al fin y al cabo, estás más emparentado con tu madre. ¿Qué te parece como respuesta sencilla?
La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autor/a: Madeleine Beekman es profesor/a de Ecología del Comportamiento y ARC Future Fellow en la Universidad de Sídney.
Imagen: Jaime Wendt, especialista técnico en genética molecular, observa una diapositiva con ADN en el Medical College of Wisconsin, en Milwaukee, Wisconsin. REUTERS/Jim Young.
