La huella epigenética como prueba del origen del pollo, las gambas y el salmón

29.03.2023 - Alemania

¿Pollo ecológico de granja o gallina en batería? Científicos del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ) han desarrollado un nuevo método de detección que puede revelar tales diferencias en la cría. El llamado método epigenético se basa en el análisis de los patrones característicos de marcadores químicos en el material genético de los animales.

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¿El salmón de la cena con amigos era realmente salvaje o, después de todo, procedía de la acuicultura? ¿Qué pensar de la supuesta "calidad ecológica" de las gambas de la ensalada de marisco? Y el pollo para el asado del domingo, ¿realmente pudo pasar su vida al aire libre?

Los laboratorios de análisis de alimentos sólo pueden responder a estas preguntas de forma limitada. Además, suelen requerir largas investigaciones que combinan varias pruebas. Un equipo dirigido por Frank Lyko, del DKFZ, junto con colegas de la empresa química Evonik, presenta ahora una solución posiblemente más sencilla. Su nuevo enfoque: analizan la huella dactilar característica de los marcadores químicos en el material genético de los animales.

"La cuestión del origen de los alimentos se está convirtiendo cada vez más en un argumento de compra para los consumidores, sobre todo cuando se trata de productos animales y, por tanto, también del bienestar de los animales", afirma Lyko. "Ahora hemos establecido un método de detección asombrosamente sensible que mapea muchos de los factores ambientales relevantes para el bienestar animal".

Nuestro material genético, el ADN, está tachonado por todas partes de millones de marcadores químicos. Son los llamados grupos metilo, que desempeñan importantes funciones biológicas. Deciden qué genes se leen en la célula y se traducen en proteínas.

A diferencia de la secuencia estable de por vida de los bloques de construcción del ADN, las marcas de metilo pueden volver a unirse o eliminarse. Esto ocurre en la adaptación a los requisitos biológicos. En los seres humanos, el patrón de metilos, el llamado "metiloma", cambia en el curso de enfermedades o con la edad. El conjunto de estos elementos de control reversibles sobre el genoma se denomina epigenética.

La influencia de los factores ambientales en el metiloma no siempre es fácil de demostrar. El laboratorio de Frank Lyko en el DKFZ ha encontrado en el cangrejo de río canica un organismo modelo ideal para reunir amplios conocimientos sobre esta cuestión: "Todos los cangrejos de río canica tienen un genoma idéntico, por lo que son un único clon. Por tanto, la investigación de los cambios inducidos por el medio ambiente en el patrón de metilación no se ve falseada por factores genéticos divergentes", explica el biólogo Lyko.

Para el análisis del metiloma, los investigadores utilizan una técnica especial de secuenciación del ADN que les permite identificar cada uno de los componentes metilados del ADN. De este modo, Lyko y sus colegas pudieron identificar claramente poblaciones de cáncer de mármol de distintas partes del mundo. Pudieron distinguir entre animales de aguas limpias o eutróficas o de cría en laboratorio. Los investigadores también pudieron seguir el curso temporal de la adaptación del patrón de metilación al cambiar entre dos tipos de cría.

Animado por estos claros resultados, el equipo amplió con éxito los análisis del metiloma a animales que forman parte del menú humano. Llevaron a cabo este proyecto en colaboración con colegas de Evonik.

Los investigadores pudieron distinguir entre gambas de diferentes instalaciones de cría. El metiloma del salmón de ríos de corriente lenta difiere del de sus congéneres que vivían en arroyos de montaña. En los pollos, la granja y su alimentación afectaban al patrón de metilación. "Las condiciones ambientales y de vida dejan una huella dactilar específica en el metiloma de todos los organismos estudiados. Esta huella dactilar es diferente en un pollo criado en libertad que en una granja industrial", afirma Frank Lyko.

"Las huellas dactilares del metiloma podrían ampliar las posibilidades del análisis de alimentos como biomarcador importante", afirma Sina Tönges, investigadora del DKFZ. "Sin embargo, la secuenciación, tal y como la aplicamos en este estudio, es un procedimiento laborioso que no puede realizarse de forma rutinaria en el análisis de alimentos. Por lo tanto, estamos trabajando junto con Evonik para desarrollar un sistema de prueba para la huella digital del metiloma que también pueda encontrar su camino en los laboratorios a gran escala."

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