Las variaciones en la
expresión génica esteroide sexual puede predecir comportamientos agresivos,
estudio de las aves Muestra
Un biólogo de la Universidad de Indiana ha demostrado
que la variación natural en las medidas de la capacidad del cerebro para
procesar las hormonas esteroides predice la variación funcional en el
comportamiento agresivo.
El nuevo trabajo dirigido
por Kimberly A. Rosvall, un becario postdoctoral e investigador asistente en la
Facultad de Indiana en Bloomington de las Artes y el Departamento de Ciencias
de la Biología, ha encontrado una relación fuerte y significativa de la
conducta agresiva en la vida libre de las aves y la abundancia de mensajería
ARN en conductualmente áreas del cerebro importantes para tres moléculas de
sexo más importantes de procesamiento de esteroides: los receptores de
andrógenos, los receptores de estrógenos y de aromatasa.
"La variación
individual es la materia prima de la evolución, y en este estudio nos informan
de que las aves de vida libre de variar en la agresión y que los individuos más
agresivos expresan niveles más altos de los genes relacionados con el
procesamiento de testosterona en el cerebro", dijo. "Llevamos mucho
tiempo la hipótesis de que la capacidad del cerebro para procesar los
esteroides puede dar cuenta de las diferencias individuales en la hormona
mediada por los comportamientos, pero las manifestaciones directas son raras,
sobre todo en los animales no manipulados o de vida libre."
Rosvall dijo que el
estudio muestra que la agresión es un potente predictor de la variación
individual en la expresión génica de las moléculas que inician los efectos
genómicos de la testosterona. El nuevo trabajo, "la sensibilidad neuronal
a los esteroides sexuales predice las diferencias individuales en la agresión:
implicaciones para la evolución del comportamiento", fue publicado 06 de
junio en las Actas de la Royal Society B.
Los hallazgos se
encuentran entre los primeros en demostrar que la variación individual en la
expresión génica neuronal por tres moléculas de sexo más importantes de
procesamiento de esteroides predice la variación individual en la agresividad
en ambos sexos en la naturaleza, los resultados que deben tener amplias
implicaciones para la comprensión de los mecanismos por los que el
comportamiento agresivo puede evolucionar.
"Por un lado, tenemos
un montón de pruebas que sugieren que la testosterona es importante en la
evolución de todo tipo de características", señaló Rosvall. "Por otro
lado, sabemos que la variación individual es un requisito para la selección
natural, pero las variaciones individuales en la testosterona no siempre
predicen el comportamiento. Este enigma ha dado lugar a debate entre los
investigadores acerca de cómo la hormona mediada por los rasgos
evolucionan."
Para encontrar estas
relaciones sólidas entre la conducta y la variación individual en la expresión
de genes relacionados con la hormona de procesamiento es muy importante porque
le dice a los científicos que la evolución podría moldean el comportamiento a
través de cambios en la expresión de estos genes, así como a través de cambios
en los niveles de testosterona en sí.
El equipo midió la
variación natural en la agresividad hacia los mismos sexos en hombres y mujeres
de vida libre de ojos oscuros Juncos (Junco hyemalis) a principios de la
temporada de cría. El junco de ojos oscuros y es un gorrión de América del
Norte que se ha estudiado bien en lo que respecta a las hormonas, el
comportamiento y las diferencias de sexo. Mediante la comparación de las
diferencias individuales en la agresividad (pasos elevados o canciones
dirigidas a los intrusos) para los niveles circulantes de testosterona y de la
expresión génica neuronal para los tres principales moléculas de esteroides
sexuales de procesamiento, los investigadores fueron capaces de cuantificar la
sensibilidad a la testosterona en las áreas cerebrales de relevancia social: el
hipotálamo, el telencéfalo, ventromedial y el telencéfalo posterior derecha.
Sus resultados sugieren la
selección podría dar forma a la evolución de la agresión a través de cambios en
la expresión del receptor de andrógenos, receptor de estrógeno y de la
aromatasa en hombres y mujeres, hasta cierto punto independiente de los niveles
circulantes de testosterona. Encontraron, por ejemplo, que los machos que
cantan más canciones a un intruso tiene más mRNA de la aromatasa y los
receptores de estrógenos en el telencéfalo posterior, y también que hombres y
mujeres que bucean-bomba a un intruso con más frecuencia que los receptores más
andrógenos, receptor de estrógeno y ARNm aromatasa en los tejidos del cerebro,
incluyendo la zona media amígdala, un área del cerebro que se conoce para
controlar la agresividad en los roedores y otras aves. ARNm son de cadena
sencilla copias de los genes que se traducen en moléculas de proteínas.
El trabajo revela que hay
amplia variación en la señal de la hormona y en la expresión génica en la que
la selección puede actuar a afectar a la agresividad. Asimismo, establece un
requisito previo para la evolución de las características de la testosterona-mediadas
a través de cambios en la expresión de genes localizados en las moléculas clave
que los esteroides sexuales de proceso, y sugiere que la evolución de rasgos
puede ocurrir con un cierto grado de independencia de los niveles circulantes
de testosterona.
"Los investigadores
han pensó que esto era probablemente el caso de un centenar de años, basado en
un montón de trabajo muy importante que utiliza manipulaciones experimentales,
como la castración o el reemplazo hormonal", dijo Rosvall. "Pero muy
pocas personas han mirado para ver si realmente los individuos varían en la
expresión de estos genes, y si esta variación individual significa nada, en
términos de comportamiento de un animal. Nuestro trabajo demuestra que lo
hace".
Los nuevos conocimientos
sobre cómo los mecanismos neuroendocrinos de la agresión puede ser modificado
ya que las poblaciones divergen en especies también ofrecen oportunidades para
la investigación futura, incluyendo tratando de determinar si los genes que
están arriba o hacia abajo-regulada en respuesta a los estímulos ambientales
pueden ser los mismos genes que contribuyen a la evolución de ciertos rasgos y
características.
Los co-autores en el papel
con la biología eran Rosvall Ph.D. candidato a Christine M. Bergeon Burns,
profesor de biología de JL Goodson, del Departamento de Psicología y Ciencias
del Cerebro profesor Dale Sengelaub, y Profesor Distinguido de Estudios de
Biología y de Género Ellen D. Ketterson, todos de la Indiana University, y
doctorado candidato a Julia Barske y profesor Barney A. Schlinger de la
Universidad de California en Los Angeles. El trabajo fue financiado por los
Institutos Nacionales de Salud, la Academia de Ciencias de New York y la
National Science Foundation.
Fuente: Science Daily.
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