Recientemente han sido encontrados los huesos de un bisonte, que permanecieron sepultados en un permafrost en el suelo de Canadá por más de 20.000 años. Los científicos han examinado su DNA, comprobando su excelente conservación, ya que las bajas temperaturas mantienen intacta su estructura en el interior de los núcleos de sus células óseas. Con ello pretenden aclarar cuál habría sido el mecanismo adaptativo que les permitió una rápida adaptación y sobreviviendo al frio, sin necesidad de alterar la estructura del DNA.

Es un dogma plenamente aceptado que es la molécula de DNA, la que guarda todo la información necesaria para el desarrollo del programa biológico, como también la que trasmite la información a la nueva generación. Es también incuestionable que constantemente se están produciendo mutaciones en la estructura del DNA, las que en función del tiempo han ido condicionado cambios heredables en la expresión de los genes. Es así como se ha ido produciendo la evolución de las diferentes especies, tanto animales como las vegetales.

Sin embargo, en los últimos tiempos se han comprobado cambios en la expresión de genes, sin que haya modificación de la estructura del DNA. Dichos cambios que se producen durante la vida del individuo, se han denominado cambios epigenéticos. La pregunta que aún no tiene una respuesta definitiva si dichos cambios epigenéticos influye también en la evolución a largo plazo, o si por el contrario, se trata solo de cambios que desaparecen sin dejar impacto transgeneracional a largo plazo (La epigenética en la nutrición).

Algunos biólogos evolucionistas comienzan a pensar que la exposición al estrés ambiental podría gatillar, simultáneamente en muchos miembros de una población, cambios epigenéticos útiles y que estos pudiesen pasar a la nueva generación (El medio ambiente, la epigenética y el tejido cerebral). En contraste a ello, la genética clásica sostiene que los cambios que se esparcen en la especie solo son producidos por el cruzamiento y es por ello que demoran mucho tiempo en llegar a establecerse en la población.

"A mí me parece que las mutaciones epigenéticas sería la forma ideal de respuestas de los animales a los cambios ambientales" afirma Alan Cooper, paleontólogo de la Universidad de Adelaida en Australia. "Para avanzar en el esclarecimiento de esta hipótesis sería interesante ver si en un gran número de generaciones de restos óseos fósiles hubieran expresado cambios epigenéticos, lo que no es fácil de comprobar, dado que difícilmente las estructuras genéticas se preservan intactas durante tanto tiempo". Una posibilidad es estudiar fósiles que por casualidad se hayan preservado en permafrost formados durante la última edad de hielo. Se sabe que los suelos que han persistido congelados constituyen el mejor ambiente para que se preserve el DNA en toda su estructura. En este caso no solo habría que comprobar que la estructura del DNA estuviese intacta, sino que además habría que tratar de ubicar en ellos, signos epigenéticos.

Cooper y su equipo han extraído DNA de huesos de un bison extinto hace 26.000 años (Bison priscus), preservados en permafrost en el Ártico de Canadá. Posteriormente han analizado el DNA usando la llamada técnica secuenciación bisulfito, tratando de ubicar en ellos cambios epigenéticos, como la metilación del DNA. La secuenciación bisulfito, destruye la citocina no metilada del DNA, de modo que toda la citocina que permanece debiera haber sido metilada (Mecanismos epigenéticos explican traspaso de información trans-generacional).

El hecho es que Cooper y su equipo encontraron DNA metilado en las antiguas muestras. Más aún, encontraron que las metilaciones estaban exactamente en los mismos lugares de metilaciones de genes del ganado moderno. Esto constituye una fuerte evidencia que estas antiguas metilaciones no eran el producto de daños químicos que hubiesen ocurrido después de la muerte del bison.

El próximo paso para poder avanzar en la hipótesis, es buscar otras nuevas muestras fosilizadas de bison, antes y después de ocurrido los cambios ambientales (antes y después de la glaciación). Si allí se demostrase se podría pensar efectivamente que la epigenética ayudaría a que se produjeran cambios rápidos y permanente en la especie. Estos hallazgos epigenéticos no son solo aplicables para bisones extintos. También han sido hallados en otras especies. En el año 2009, Svante Páábo del Max Plank Institute for Evolutionary Anthropology en Lepzig, Alemania, dice haber encontrado evidencias de metilación en el DNA de Neanderthal y mammoth (Se pretende descifrar el genoma del hombre de Neanderthal). Páábo piensa que también en humanos ocurrirían estos mismos cambios epigenéticos. Ello se ha citado como una explicación por la alta incidencia de stress post-traumático entre aquellos padres que sobrevivieron al holocausto. También se ha pensado que los mecanismos epigenéticos habrían sido claves para que en la especie homo ocurrieran rápidas adaptaciones frente a los muchos cambios ambientales que ocurrieron durante el periodo del Pleistocena.

Pero el hallazgo no ha sido constante

Cooper y su equipo han tratado de encontrar las mismas huellas de metilación en otros cinco restos fósiles de bison que han encontrado. Pero han fallado. Los investigadores piensan que los signos epigenéticos que afectan la molécula del DNA, son demasiado frágiles y requieren de condiciones de preservación muy excepcionales.

Seguirles la huella a antiguos cambios epigenéticos no va a ser tarea fácil. Es que aún se sabe poco que es lo que hace cada cambio epigenético y que en ellos es realmente significa una adaptación. Mas aún, si aún no tenemos claro que parte del genoma es importante.

De cualquier forma, estos primeros resultados llevan a interesantes perspectivas para profundizar en el análisis de secuencias de antiguos DNA y sus probables variables epigenéticas que pudieran influir en la expresión de los genes sin cambiar su estructura.