Epixénese (bioloxía)

En bioloxía, epixénese é unha proposición teórica antiga, hoxe demostrada cientificamente, sobre o método polo cal se desenvolve un individuo: un embrión desenvólvese a partir dun ovo / cigoto inicialmente non diferenciado. É dicir, non existen nos gametos (óvulo, espermatozoide) compoñentes en miniatura de órganos preexistentes (como na teoría do homúnculo).
Esta teoría era a oposta á chamada "preformación", e en oposición a esta teoría a epixénese chámase tamén neoformacionismo ou neoformismo. A epixénese dicía que os órganos do embrión se forman por medio de inducións por parte do ambiente.
O caso paradigmático é o do crecemento, no que a partir dun cigoto se desenvolve unha complexa estrutura celular e orgánica. Por extensión, en teoría de sistemas inclúense os mecanismos que permiten a un determinado individuo modificar certos aspectos da súa estrutura interna ou externa como resultado da interacción coa súa contorna inmediata. A epixénese representa, por tanto, o proceso de "sintonización" final mediante o cal cada individuo se adapta de forma eficaz ao seu ambiente a partir das capacidades contidas na súa información xenética. Os xenes son parte dunha rede complexa de interaccións que se retroalimenta e, por tanto, non actúan como identidades independentes.
Os exemplos máis evidentes de sistemas con capacidade de aprendizaxe seguindo a teoría epixenética, constitúenos o sistema nervioso central e o sistema inmune. No caso do sistema nervioso central, a capacidade de aprendizaxe (dada pola gran plasticidade neuronal) é de vital importancia, pois o número estimado de conexións sinápticas nun cerebro humano supera sobradamente o número de nucleótidos contidos no xenoma humano (como media unha soa neurona do cerebro humano establece 50000 sinapses).
Por tanto, na epixénese un embrión desenvólvese a partir dunha forma simple, como unha semente, espora ou ovo, para converterse progresivamente nun organismo máis complexo a través de sucesivas etapas de multiplicación e de diferenciación celular. . Son, pois, o conxunto dos procesos o que determina as características fenotípicas ao longo de todo o desenvolvemento dun organismo. Historia
Existiu un debate formulado desde a visión epixenética que se confrontaba á "preformación"; esta última supoñía que os órganos estaban presentes en forma de miniatura dentro dalgún ou de ambos os gametos. A defensa do preformacionismo acabouse a mediados de 1820 cando a tecnoloxía da época puido documentar a orixe epixenética dos órganos. Este debate foi histórico e xa Aristóteles, no libro Sobre a xeración dos animais (350 a. C. ), propoñía a epixénese como método de desenvolvemento dos embrións. William Harvey, en 1651, apoiou a visión da incidencia do medio no desenvolvemento do embrión. En 1672, Marcelo Malpighi dubidou da epixénese ao observar que o ovo do polo sen incubación tiña unha gran cantidade de estrutura. Kaspar Friedrich Wolff, na segunda metade do século XVIII, reviviu a teoría epixenética ao demostrar que estruturas presentes no polo adulto non tiñan a súa contraparte no embrión.
Immanuel Kant e Johann Friedrich Blumenbach fixeron un intento de reconciliar as dúas teorías ao postularen unha forza de desenvolvemento (Bildungstrieb) que se herdaba a través das células xerminais. Esta visión é parecida á de biólogos modernos en que as instrucións para desenvolver todo o organismo se encontran presentes no ovo, o cal despois se vai multiplicando e as células diferenciando en diversos tipos e orixinando os distintos órganos. Os científicos máis salientables que revolucionaron a bioloxía do desenvolvemento e puxeron fin á teoría da preformación foron: Christian Pander, Karl Ernst von Baer e Heinrich Rathke. Con eles, a bioloxía do desenvolvemento converteuse nunha disciplina científica especializada.
Epixenética
En 1942 Conrad Waddington, biólogo e xenetista, creou o termo epixenética fusionando as palabras epixénese e xenética. Cando Waddington creou o termo, o papel dos xenes no desenvolvemento dos organismos era en gran medida descoñecido. . O termo creouse principalmente para referirse ao esencial que eran tnto a xenética coma a interacción do ambiente sobre o control do desenvolvemento, como se explica na teoría da paisaxe epixenética. Nos seus estudos, C. Waddington estivo esencialmente interesado nas situacións onde a variación xenética non estaba acoplada á variación fenotípica, senón que era o resultado do ambiente externo. Nas súas experiencias, Waddington induciu xeneticamente diversos caracteres na mosca Drosophila melanogaster para estudar a plasticidade dos diferentes fenotipos en distintas condicións ambientais.
Actualmente, o termo epixenética define "os mecanismos moleculares que modulan o ADN independentemente das alteracións da secuencia de ADN ou da regulación da expresión xénica exercida polas vías de interaccións entre proteínas e/ou os ARN producindo resultados fenotípicos". O xenoma é influenciado tanto polas condicións ambientais coma polo programa de desenvolvemento estándar dun organismo. O xenoma pode integrar os cambios ambientais, pero ese sinal do exterior modifica o fenotipo dun organismo pola regulación da expresión xénica sen cambiar a secuencia do ADN do xenoma.