Las células se pueden comunicar sin usar el ADN

Los científicos han revelado que las células poseen un sistema no genético oculto que facilita la comunicación celular rápida y la toma de decisiones, en forma independiente del ADN. Los resultados de la nueva investigación desafían la visión de la función celular centrada en el ADN y abren nuevas vías para la exploración científica.

Una investigación liderada por científicos del Moffitt Cancer Center, en Estados Unidos, sugiere que las células pueden tomar decisiones sin que intervengan sus genes y sin el protagonismo del ADN, modificando en cierta forma nuestra comprensión sobre cómo se produce la dinámica celular. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista iScience, revelando un mecanismo oculto que permite que las células se muevan constantemente en un entorno complejo, enfrentando condiciones y desafíos en constante cambio.

Un red paralela

A lo largo de muchas décadas, los especialistas han considerado el ADN o ácido desoxirribonucleico como la única fuente de información celular. De acuerdo a esta concepción, el modelo de ADN instruye a las células sobre cómo construir proteínas y llevar a cabo funciones esenciales. Sin embargo, la nueva investigación ha revelado un sistema de información no genómico que opera en forma paralela al ADN, permitiendo a las células obtener información del entorno y responder rápidamente a los cambios.

Los científicos proponen en el nuevo estudio que una serie de iones actúan como una enorme reserva de información, que permite a las células monitorear su entorno continuamente. Cuando se recibe información en algún punto de la membrana celular, los iones fluyen a lo largo de determinadas estructuras preexistentes y conforman un canal de comunicación.

Además, los investigadores desvelaron que la red del citoesqueleto, que proporciona soporte mecánico a la célula y es responsable de su forma y movimiento, también funciona como un excelente conductor de iones. En consecuencia, el citoesqueleto actúa como una red de cableado intracelular altamente dinámica, para transmitir información basada en iones desde la membrana a otras partes de la célula, incluyendo a las mitocondrias y al núcleo.

El genoma no es la única fuente de información

Este sistema hasta hoy oculto facilita respuestas rápidas y locales a señales específicas, además de propiciar otros eventos coordinados a gran escala, destinados a que la célula pueda hacer frente a cambios ambientales más importantes. La existencia de una red de información completamente nueva, que permite una rápida adaptación y una comunicación sofisticada necesaria para la supervivencia celular, se encontraría profundamente involucrada en la señalización intercelular que hace posible el funcionamiento de los organismos multicelulares.

"Nuestro estudio desafía la suposición implícita en biología de que el genoma es la única fuente de información y que el núcleo actúa como una especie de procesador central", concluyó en un comunicado el Dr. Robert Gatenby, uno de los autores principales de la investigación. El hallazgo abre ahora una serie de nuevos caminos para la investigación científica y su aplicación en medicina.

Referencia

Modeling non-genetic information dynamics in cells using reservoir computing. Dipesh Niraula, Robert Gatenby et al. iScience (2024). DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.109614