¿Cuál es la diferencia entre epigenética y lamarckismo?

El lamarckianismo es una teoría difunta que dice que toda la diversidad de la vida en la Tierra evolucionó a través del comportamiento de los padres y las experiencias heredadas por la descendencia. En esta teoría, la herencia de estos rasgos es abierta, acumulando generación tras generación como resultado de la fuerza directriz del medio ambiente. En el ejemplo clásico, la jirafa tiene su cuello largo estirándose para alcanzar ramas más altas. Esta experiencia de estiramiento se transmitió de alguna manera a las generaciones futuras, cada una con un cuello un poco más largo. En otras palabras, la especie estaba siendo cambiada directamente por su interacción con el medio ambiente. La evolución lamarckiana está mal.

La síntesis moderna (esencialmente darwinismo más genética mendeliana) teoriza que los rasgos de un organismo están determinados por los genes que porta el organismo individual, y que los factores ambientales y el esfuerzo no cambian esos genes (excepto en el sentido de que algunos factores ambientales pueden aumentar tasas de mutación de manera aleatoria, no dirigida). Los factores ambientales afectan indirectamente la frecuencia de esos genes en el conjunto de genes a través del proceso de clasificación de la selección natural. En la síntesis moderna, la expresión de los genes se ve afectada por el medio ambiente. Un gen puede producir una proteína que provoca la deposición ósea cuando está en una célula del cuello de una jirafa, pero no hace nada (o algo diferente) en una célula ocular o, por ejemplo, en un hueso del oído. Esta interacción unidireccional con el entorno es coherente con la teoría evolutiva darwiniana-mendeliana. Es importante tener en cuenta que las únicas mutaciones genéticas heredadas en la evolución darwiniana-mendeliana son aquellas que afectan la línea celular germinal, que no interactúa de ninguna manera con, por ejemplo, la longitud del cuello del individuo. Por lo tanto, los rasgos que se seleccionan se segregan de los genes que se heredan, por lo que la evolución lamarckiana es imposible.

Para volver a nuestro ejemplo de jirafa, una proto-jirafa de cuello corto que está luchando por alcanzar hojas más altas puede estirar todo lo que quiere, pero si no tiene genes para un cuello más largo, no crecerá un cuello más largo. Su descendencia no heredará un cuello más largo como resultado de sus esfuerzos porque no tendrá genes de cuello más largo para transmitir. En cambio, morirán de hambre. Este es un aspecto crucial de la evolución darwiniana: como es más probable que muera de hambre que sus vecinos de cuello más largo, la jirafa de cuello corto no transmitirá genes, lo que hará que sus genes de cuello corto se eliminen del acervo genético. Mientras tanto, sus familiares que tienen versiones mutadas de genes que hacen que los cuellos sean un poco más largos pueden alcanzar más hojas. Es más probable que sobrevivan hasta la edad reproductiva y se alimenten mejor cuando se reproducen. Esos genes mutantes se transmiten por preferencia y se vuelven progresivamente más comunes. Durante mucho tiempo, varios genes que producen cuellos más largos se vuelven universales en la población y todas las jirafas sobrevivientes tienen cuellos más largos. Si la mutación aleatoria no produce genes variados para la longitud del cuello, la longitud promedio del cuello de la población no cambiará, sin importar cuánto los animales puedan estirar el cuello o desear que sean más largos.

A primera vista, la epigenética parece ser una reminiscencia del lamarckianismo. Pero en realidad está más en consonancia con la evolución de síntesis darwiniana / moderna. La epigenética describe varias formas en que los genes en el ADN pueden expresarse de manera diferente como resultado de adoptar diferentes conformaciones o ser ligeramente modificados químicamente (por ejemplo, metilados). Lo nuevo en epigenética es la comprensión de que algunos de estos cambios conformacionales o modificaciones químicas pueden ser “heredados” a través de la barrera generacional. Es decir, una cadena de material genético que sufre un cambio conformacional puede permanecer en esa conformación después de la reproducción. Es importante tener en cuenta que el gen en sí no ha cambiado, aún puede volver a la otra conformación en interacción con su entorno.

La vernalización es un ejemplo. La germinación de semillas está determinada por ciertos genes que se ‘activan’ en ciertas condiciones ambientales (presencia de humedad, nutrientes, luz solar, etc.). En ciertas especies, las condiciones ambientales específicas en las que los genes ‘se activan’ y comienzan la germinación pueden modificarse mediante congelación (vernalización) o calentamiento (desvernalización), y este cambio conformacional no se ‘deshace’ durante la reproducción, por lo que la planta que crece de una semilla vernalizada producirá semillas vernalizadas.

¿Es esta la evolución lamarckiana o darwiniana? Si el lamarckianismo fuera cierto, deberíamos predecir que, si tomamos una especie no vernalizante y plantamos sus semillas en un ambiente que experimenta heladas, en la primera generación la planta funcionaría mal pero reconocería la “necesidad” de retrasar la germinación y producir semillas que fueron modificadas en consecuencia. Esas semillas germinarían más tarde. Esto no pasa. Por el contrario, si toma las semillas de una planta no vernalizante y la planta en Siberia, sus semillas germinan exactamente en las mismas condiciones que lo hizo (la planta madre), y se congela y muere cuando llega la primera helada. No produce semillas. En el raro caso de que sobreviva lo suficiente como para producir semillas, esas semillas no retrasan espontáneamente la germinación, porque los genes de iniciación de la germinación que cambian en respuesta a la congelación simplemente no están presentes en el genoma.

Pero imagine una especie de planta así en un clima fresco. Sus semillas germinarían cuando la humedad y los nutrientes estuvieran presentes, pero la gran mayoría de las plántulas morirían por las heladas. O si se tratara de una planta no vernalizante en los márgenes de un área más fría (por ejemplo, en un lado de una cadena montañosa que dividía un área más cálida de un área más fría), las semillas que volaron en el área afectada por las heladas no sobrevivirían germinación. De los millones de plantas individuales que vivieron durante miles de generaciones, si una sufriera una mutación en una célula germinal que creó un gen que retrasó la germinación o no, dependiendo de su conformación, y si esa conformación podría verse afectada por las heladas. , de repente, las semillas de ese individuo podrían sobrevivir a las condiciones de heladas, por casualidad. En un clima frío, esas semillas retrasarían la germinación, cultivando plantas que evitaban los peores efectos de las heladas. Ellos competirían con sus primos no vernalizadores y esos genes vernalizadores se propagarían a través de la reproducción y la competencia. En una planta que vive al margen de un área más fresca, las plantas mutantes y vernalizadoras se extenderían a un nuevo nicho ecológico (el área más fría) y podrían monopolizar sus recursos. Esta es la evolución darwiniana / mendeliana, no la evolución lamarckiana.

La epigenética depende completamente de los genes subyacentes cuya presencia es el resultado de la mutación, cuyo comportamiento es una respuesta a las condiciones ambientales (tanto epigenéticas como no epigenéticas) y cuya continuación en el grupo de genes depende de la selección natural. Los factores epigenéticos no cambian los genes, solo regulan su expresión. El cambio epigenético no puede ocurrir sin los procesos darwinianos / mendelianos, y por lo tanto no es consistente con el lamarckianismo.

El lamarckismo es un predescubrimiento de la hipótesis del ADN sobre la mecánica de la herencia que suponía que las experiencias de la vida cambiaron la estructura genética de la línea germinal. La hipótesis ha sido desacreditada por el descubrimiento de ADN y la evidencia de que el ADN de la línea germinal está aislado del ADN somático.

La epigenética es un campo relativamente nuevo que estudia el comportamiento de la cromatina que altera la expresión génica, en otras palabras, no cambia la secuencia si el ADN, pero cambia cómo se expresan los genes en ese ADN. Los cambios epigenéticos se realizan en la línea germinal y estos cambios son heredables.

La epigenética no revive el lamarkismo, todavía está mal, la secuencia de ADN no está siendo cambiada, es la estructura que está empaquetada en cambios. Sin embargo, la epigenética sugiere que algunos cambios resultantes de la experiencia de vida pueden modificar la línea germinal, de manera limitada, lo que implica aumentos o disminuciones de la cantidad de expresión de diferentes genes.

El lamarckianismo hoy significa esencialmente que las características adquiridas se transmiten. Esto ha ganado mucha tracción en la comunidad científica porque es obvio que sucede en cierta medida:

http://www.sciencedaily.com/rele …

El estudio de los sobrevivientes del Holocausto descubre que el trauma se transmitió a los genes de los niños

Las experiencias de la abuela dejan una marca epigenética en tus genes

Los hijos de los sobrevivientes del genocidio pueden heredar el trauma en su ADN

Cualquiera que diga que esto no es importante solo apoya su posición … porque SÓLO NO SABEMOS … es nuevo. Normalmente están reaccionando contra los creacionistas que usan esta información para hacer tontos reclamos de que Darwin estaba equivocado … ¡QUE EN CURSO ES TONTO! Dicho esto, admitir la realidad también es importante.

Además, veamos las definiciones aquí:

<< La epigenética es el estudio, en el campo de la genética, de las variaciones de rasgos fenotípicos celulares y fisiológicos que son causados ​​por factores externos o ambientales que activan y desactivan los genes y afectan la forma en que las células leen los genes en lugar de ser causados ​​por cambios en la secuencia de ADN .- Wikipedia >>

Esto es muy interesante:

# 1: “causado por factores externos o ambientales que activan y desactivan los genes y afectan la forma en que las células leen los genes” … Bueno, esto supone que el organismo (células) en cuestión está percibiendo su entorno y haciendo cambios internos (decisiones) … mientras que esta afirmación puede ser controvertida … NO hay una mejor explicación. Si alguien tiene uno, soy todo oídos. No sé de un biólogo del desarrollo que argumentaría muy en contra de esto … pero espero que Quora tenga en cuenta :-))

# 2: “en lugar de ser causado por cambios en la secuencia de ADN”

Bueno, aparte de la producción de proteínas, no sabemos mucho acerca de lo que realmente hacen las secuencias … por ejemplo, la diferencia entre una “extremidad y una aleta” u otros “segmentos” son muy profundos evolutivos y similares o las mismas “secuencias” conducen a diferentes patrones de expresión ¡La idea de que la secuencia es la información más importante es SOLO MALO IMHO! Cualquiera que haya estudiado DEV-BIo lo sabe … es por eso que los biólogos del desarrollo están nadando con neolamarckianos … y por qué los matemáticos que siguen luchando con fórmulas matemáticas basadas en argumentos estocásticos tienen que retirarse.

Genes homeóticos y patrones corporales

Afortunadamente, hay toneladas de dinero fluyendo en el campo y la verdad seguirá desarrollándose, independientemente de las opiniones.

Epigenética (revista)

# 3: “Por lo tanto, la investigación epigenética busca describir alteraciones dinámicas en el potencial transcripcional de una célula”.

Esta es una muy interesante, y si uno no tiene cuidado, limite la definición de información:

Regulación transcripcional

<< En biología molecular y genética, la regulación transcripcional es el medio por el cual una célula regula la conversión de ADN a ARN (transcripción), orquestando así la actividad génica. Un solo gen se puede regular de varias maneras, desde alterar el número de copias de ARN que se transcriben, hasta el control temporal de cuándo se transcribe el gen. Este control permite que la célula u organismo responda a una variedad de señales intra y extracelulares y, por lo tanto, genere una respuesta. Algunos ejemplos de esto incluyen la producción del ARNm que codifica las enzimas para adaptarse a un cambio en una fuente de alimentos, la producción de productos genéticos involucrados en actividades específicas del ciclo celular y la producción de productos genéticos responsables de la diferenciación celular en eucariotas superiores. >>

Así que tenemos que ser cuidadosos aquí … esto podría incluir información transmitida por muchas generaciones antes de que la expresión finalmente suceda … pero la investigación sobre este tipo de “epigenética” es escasa … nuestro conocimiento es muy limitado. Estoy totalmente en desacuerdo con ESTA afirmación de otro afiche:

<< La verdadera herencia epigenética en humanos requeriría que las moléculas que transportan información epigenética sobre los fenómenos que tienen lugar en los tejidos somáticos se carguen de alguna manera en los espermatozoides y los ovocitos, >>

Si bien estoy de acuerdo en que la información, por supuesto, tiene que terminar con la próxima generación … la idea de que tiene que estar en una molécula identificable es limitada … hay mucha ciencia que muestra que la información diferente se transmite sin moléculas diferentes … NO HAY EVIDENCIA de que Las “moléculas” deben descargarse en capas germinales para que la información pase …

Ahora, eso dijo que esta declaración ES interesante:

<< La mayor parte de la "herencia epigenética" que tiene lugar en ratones y humanos es casi seguro que el entorno del útero influye en la expresión génica persistente en el feto. >>

Hasta donde sabemos (que es muy poco, pero la información se está recopilando rápidamente), la información “epigenética” transmitida parece estar fuertemente cargada a la hembra … PERO simplemente no sabemos … con el tiempo descubriremos más 🙂

Como última nota abordaré este póster:

<< El lamarckianismo es una teoría difunta que dice que toda la diversidad de la vida en la Tierra evolucionó a través del comportamiento de los padres y las experiencias heredadas por la descendencia. En esta teoría, la herencia de estos rasgos es abierta, acumulando generación tras generación como resultado de la fuerza directriz del medio ambiente. En el ejemplo clásico, la jirafa tiene su cuello largo estirándose para alcanzar ramas más altas. Esta experiencia de estiramiento se transmitió de alguna manera a las generaciones futuras, cada una con un cuello un poco más largo. En otras palabras, la especie estaba siendo cambiada directamente por su interacción con el medio ambiente. La evolución lamarckiana está mal. >>

Esto está mal … y por qué hay tantos “neolamarkianos” arrastrándose por las universidades en estos días.

La respuesta de David Kincade a ¿Qué tiene de malo la teoría de la evolución por selección natural?

… vea esta publicación mía sobre el tema … y también los hallazgos CRISPR … que muestran en NINGÚN TÉRMINOS INCERTIDOS que la información aprendida del medio ambiente se transmite, y Lamarck estaba en lo correcto al menos en algunos aspectos:

Innovador editor de ADN transmitido por bacterias | Quanta Magazine

Veamos este reclamo completamente sin fundamento de su publicación:

<< Para volver a nuestro ejemplo de jirafa, una proto-jirafa de cuello corto que lucha por alcanzar hojas más altas puede estirar todo lo que quiera, pero si no tiene genes para un cuello más largo, no crecerá más. cuello. Su descendencia no heredará un cuello más largo como resultado de sus esfuerzos porque no tendrá genes de cuello más largo para transmitir. >>

¡No tenemos idea de lo que incluye un gen para un cuello más largo! ¡¡NI IDEA!! Así que solo está asumiendo, basándose en su clase de biología qué es un gen y qué hace … pero, por supuesto, no tenemos idea de la totalidad de lo que hacen varios segmentos de ADN … un “gen” como proteína es como construir un edificio y pensar “Vidrio” o “acero” es todo lo que importa, pero ignorando el plan general del edificio … así que en el ejemplo anterior, aunque por supuesto hay algo de verdad en la declaración … por ejemplo, podemos decir que una mosca probablemente no puede agregar vertibrea y crecer un cuello enorme … NO SABEMOS que un gen HOX en una jirafa es capaz de crecer huesos más grandes en su cuello … ¡está haciendo ENORMES suposiciones!

También vea una publicación anterior mía que incluye el destacado pensamiento nelamarckiano en las universidades de hoy … y ayer … incluyendo el mejor biólogo y pensador evolutivo (IMHO) del siglo pasado:

El significado de las respuestas del genoma al desafío

Disfrutar…!!!!

En biología, y específicamente en genética, la epigenética es principalmente el estudio de cambios heredables que no son causados ​​por cambios en la secuencia de ADN; en menor medida, la epigenética también describe el estudio de alteraciones estables a largo plazo en el potencial transcripcional de una célula que no son necesariamente heredables.

El lamarckismo (o herencia lamarckiana) es la idea de que un organismo puede transmitir las características que adquirió durante su vida a su descendencia (también conocido como heredabilidad de las características adquiridas o herencia blanda).

Gracias wiki.

Ok, de hecho hice un artículo sobre este para la clase de biología evolutiva (al menos la parte de Lamarck) hace unos 22 años en la universidad. Era un papel que contrastaba el gradualismo filético y el equilibrio puntuado.

Si no recuerdo mal, Lamarck propuso el “uso y desuso” como uno de los factores contribuyentes por los cuales las especies pueden evolucionar durante largos períodos de tiempo. Esencialmente, las acciones de un organismo específicamente durante su vida fueron significativas para la dirección en que se desarrollaría la especie en general. Este concepto, en general, ha sido abandonado porque probablemente no sea correcto. Para usar un ejemplo, los científicos generalmente aceptan que si un caballo usa sus patas o no, es irrelevante si su progenie las tendrá como un caso general. Es solo cuando el uso de una característica proporciona una ventaja selectiva que luego se puede “seleccionar para” y así contribuir a qué fracción de una especie determinada tiene éxito selectivamente (y por lo tanto se le brinda la oportunidad de procrear). Por lo tanto, el uso en general no no necesariamente importa, solo el uso importa lo que importa. ¿Consíguelo?

El lamarckismo tiende a estar mucho más asociado con las “expresiones” físicas de los organismos desarrollados que la epigenia, que trata más específicamente con su expresión genética a nivel celular o embrionario, si mi comprensión es correcta.

Epigenics, entonces, habla de cambios heredables que no están relacionados con la secuencia de ADN. Se refiere a las condiciones y circunstancias bajo las cuales un gen o serie de genes se expresarán versus no se expresarán . En mi opinión, aunque parece en concepto similar a “uso y desuso”, no es lo mismo.

El concepto de Lamarck parece relacionarse más con lo que podría considerarse una expresión “volitiva”. En lo que respecta a los humanos, aceptar que el “uso y desuso” era un método válido para mejorar una característica dada a lo largo de las generaciones podría llevar a sospechar que correr todos los días, por sí mismo, ayudará a sus hijos o nietos a correr más rápido. No lo hará, aunque los que lo presencian podrían contribuir.

Espero que esto ayude.

Lamarck planteó la hipótesis durante el siglo XVIII-XIX de que las características adquiridas por un organismo pueden transmitirse a la descendencia. El descubrimiento del ADN y los mecanismos de herencia parecían demostrar que estaba equivocado. La epigenética es el estudio de cómo no el material de ADN en los cromosomas, por ejemplo, las histonas, puede influir en la expresión del ADN y cómo estas características pueden transmitirse a la próxima generación. Por lo tanto, la epigenética podría ser la base biológica para demostrar que para algunas características limitadas y en algunos casos limitados, Lamarck podría haber tenido razón.

El lamarckianismo, en vista de la genética y el desarrollo que ahora conocemos, requeriría que las características somáticas de alguna manera se traduzcan inversamente a una configuración genética / epigenética capaz de dar lugar a esa característica en la descendencia.

La epigenética hace una declaración mucho más débil, de que existe un mecanismo para que el medio ambiente tenga cierta influencia en las características heredables, pero este tipo de influencia es algo como la bioquímica materna durante el desarrollo fetal temprano, no nada teleológico. Todavía requiere que la evolución proceda a través de una variación no teleológica, seguida de una selección.

El lamarckismo sugiere que los cambios ambientales conducen a cambios en la información genética, es decir, alteran la secuencia de bases del ADN.

La epigenética es el cambio en la expresión de un gen existente como resultado de los efectos ambientales, sin cambios en la secuencia misma.

(Nota: Esto se redirigió de otra pregunta que se redirigió aquí, por lo que no encaja como está. Puede revisarlo más adelante)

Las principales diferencias que puedo ver entre el lamarckismo y la epigenética son:

• Lamarck imaginó un efecto más generalmente válido. Mientras que con la epigenética, como se entiende actualmente, es más bien que parezca que a veces las cosas que le suceden a un organismo pueden tener efectos en la genética de la descendencia.
• Lamarck era anterior a cualquier conocimiento de ADN. Mientras que con la epigenética hay cierta comprensión de un mecanismo a través del cual funcionaría.