Los mamíferos poseen varias líneas de defensa contra los microbios. Uno de ellos se activa cuando los receptores llamados Fprs, que están presentes en las células inmunes, se unen a moléculas específicas que están vinculadas a los patógenos. Investigadores de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza,demostró en 2009 que estos mismos receptores también estaban presentes en la nariz de los ratones, probablemente para detectar alimentos contaminados o para evitar enfermedades congénitas. Los biólogos ahora describen en la revista PNAS cómo los Fprs han adquirido este papel olfativo durante la evolución de los roedores, pasando del sistema inmune a un sistema neuronal. Esta innovación es el resultado de dos "accidentes" genómicos que ocurrieron con varios millones de años de diferencia durante la evolución de los roedores.
"Queríamos entender cómo evolucionaron los Fprs para expresarse en la superficie de las neuronas olfativas y adquirir una nueva función", explica Quentin Dietschi, del laboratorio del profesor Ivan Rodriguez en el Departamento de Genética y Evolución de la Facultad de Ciencias deUNIGE y co-primer autor del estudio, ampliando la investigación de 2009, ya dirigida por el profesor Rodríguez. Los biólogos, en colaboración con Alan Carleton, profesor del Departamento de Neurociencias Fundamentales de la Facultad de Medicina de UNIGE, han demostrado que esta innovación genéticase debe a dos accidentes genómicos que ocurrieron durante la evolución de los roedores. Al comparar las secuencias de ADN de varias especies de roedores, los investigadores pudieron retroceder en el tiempo y seguir la evolución de los genes objetivo.
receptores inmunes como receptores olfativos
Raramente transmitimos una copia perfecta de nuestro genoma a nuestra descendencia. Estas diferencias de una generación a otra a veces son el origen de importantes innovaciones ". Durante la evolución, un gen que codifica uno de los Fprs aterrizó cerca de una secuencia de ADN que regula elexpresión de un receptor olfativo. Este elemento regulador fue así secuestrado, permitiendo la expresión de la Fpr a expensas de la del receptor olfativo original ", dice Joel Tuberosa, coautor del artículo. Por lo tanto, el antepasado de los hámsters de hoy, las ratas y los ratones adquirieron una nueva capacidad olfativa, probablemente la de perfumar rastros de microbios presentes en su entorno.
Una nueva caja de herramientas sensoriales
Algunas decenas de millones de años después, en el antepasado de los ratones, un gen que codifica una Fpr inmune aterrizó nuevamente cerca de un elemento regulador olfativo, pero diferente. Este pequeño roedor ha adquirido una herramienta adicional para detectar con su nariz diferentes moléculasseñales vinculadas a los patógenos.
Esta investigación constituye un caso ejemplar que describe cómo, gracias solo a dos secuestros genéticos, una familia de receptores se ha convertido de sensores del mundo interno en sensores del mundo exterior.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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