Diferencias genéticas entre gemelos idénticos

Amparo Tolosa, Genotipia

Investigadores de la Universidad de Islandia y deCODE Genetics han analizado las diferencias de los genomas de los gemelos monocigóticos durante el desarrollo y han estimado que, en un 15% de los pares de gemelos uno de ellos presenta un número sustancial de mutaciones del desarrollo que el otro gemelo no tiene. El trabajo, publicado en Nature Genetics, profundiza en el conocimiento sobre la aparición de mutaciones en el desarrollo humano más temprano y tiene implicaciones a la hora de estimar el papel de los factores genéticos en algunas enfermedades.

 

gemelos idénticos
Los gemelos y gemelas monocigóticos, también llamados idénticos, derivan de un único óvulo fecundado y comparten la gran mayoría de su genoma. Un estudio publicado en Nature Genetics ha estimado sus diferencias genéticas y cuándo se producen. Imagen: Craig Adderley, en pexels.com.

 

A rasgos generales se suele considerar que los gemelos monocigóticos, que proceden de un mismo óvulo fecundado por un espermatozoide, comparten la misma secuencia de ADN en su genoma y que cualquier diferencia en sus características es debida a factores ambientales. Sin embargo, la aparición de mutaciones de forma temprana durante el desarrollo puede llevar a que los genomas de dos gemelos no sean exactamente iguales y existan unas pocas diferencias en los millones de pares de bases que componen su material hereditario.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Islandia y la empresa deCODE Genetics ha estimado cuál es la divergencia genómica de los gemelos monocigóticos y ha encontrado que, de media, los gemelos monocigóticos difieren en 5.2 mutaciones ocurridas durante el desarrollo temprano.

Para investigar cómo divergen los genomas de los gemelos idénticos del genoma del zigoto del que derivan, el equipo ha secuenciado el genoma de 387 pares de gemelos idénticos, junto con el de sus padres, sus parejas y sus hijos. La disponibilidad de genomas de las tres generaciones unida al conocimiento existente sobre las primeras divisiones celulares del desarrollo humano y la formación de los tejidos embrionarios ha hecho posible estimar de forma más precisa en qué momento se habrían producido las mutaciones que diferencian a los gemelos estudiados.

“Cuando las células se dividen pueden ocurrir mutaciones que lleven a que las células hijas sean portadoras de una mutación que marque a las descendientes de la célula mutada en un individuo”, señala Hákon Jónsson, investigador en deCODE Genetics y uno de los autores del trabajo. “Las mutaciones que están presentes en uno de los gemelos nos permiten rastrear las divisiones celulares que llevaron al desarrollo de los gemelos”.

La separación que da lugar a los gemelos puede ocurrir tras la formación del zigoto, durante las primeras divisiones celulares o durante la formación del embrión temprano. En el trabajo los investigadores han encontrado que la contribución de linajes celulares a ambos gemelos puede ser diferente lo que, según las mutaciones que hayan adquirido, puede influir en la generación de diferencias genéticas entre gemelos. El equipo ha encontrado que en un 15% de los pares de gemelos analizados, uno de los gemelos es portador de un número sustancial de mutaciones no presentes en el otro gemelo.

Los resultados del trabajo pueden ser relevantes a la hora de considerar el peso de los factores genéticos y ambientales en algunas condiciones. Bajo la concepción de que los gemelos idénticos tienen genomas exactamente iguales, se asume que las diferencias en sus características o en susceptibilidad a enfermedades se debe a factores ambientales. Esta situación podría subestimar el papel del genoma en algunos casos, como en ciertos trastornos del espectro autista o del desarrollo que pueden ser causados por mutaciones de novo, donde las diferencias entre gemelos monocigóticos podrían ser debidas a diferencias genéticas.

Referencia: Jonsson H, et al. Differences between germline genomes of monozygotic twins. Nature Genetics. 2021. DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-020-00755-1

Fuente: Monozygous but not identical. https://www.decode.com/monozygous-but-not-identical/

 

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