Una mutación genética neutral, una casualidad en el proceso evolutivo que no tenía un propósito biológico aparente, que apareció hace más de 700 millones de años en la evolución biológica podría ayudar a explicar el origen de órganos y estructuras complejas en los seres humanos y otros vertebrados, segúna un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza por un equipo dirigido por el líder del grupo CRG, Manuel Irimia, el profesor universitario Jordi García-Fernàndez, de la Facultad de Biología y el Instituto de Biomedicina de la Universidad de Barcelona IBUB, y Maria Ina Arnone Estación Zoológica Anton Dohrn, Italia.
Específicamente, esta mutación, que probablemente ocurrió muy temprano en la evolución después de la separación de nuestro grupo del de las anémonas de mar, afectó a un gen de la familia Fgfr receptores de factor de crecimiento de fibroblastos. Curiosamente, este cambio genético se disparó, millones de añosmás tarde, la conexión entre dos redes reguladoras de genes aquellas controladas por ESRP y por Fgfr, que se convirtió en clave para el origen de muchos órganos y estructuras de vertebrados pulmones, extremidades anteriores y oído interno.
El Comunicaciones de la naturaleza artículo, cuyo autor principal es Demian Burguera CRG y UB-IBUB, tomó su enfoque desde el campo de la biología evolutiva del desarrollo evo-devo. Este es un paradigma relativamente nuevo en el estudio de la evolución, que se centra en compararEl desarrollo embrionario de múltiples seres vivos para comprender cómo han cambiado sus formas adultas dando lugar a nuevas especies.
De mutación fortuita a formación de órganos en vertebrados
Un gen puede codificar diferentes proteínas, con diversas funciones, a través del mecanismo genético de empalme alternativo corte y unión de genes. En algunos tipos de células humanas, este proceso está controlado por una familia de proteínas reguladoras llamada ESRPActúan como un interruptor molecular: cuando estas proteínas reguladoras están presentes, un grupo de genes involucrados en la morfogénesis y las interacciones célula-célula generan variantes de proteínas específicas; cuando están ausentes, se producen diferentes variantes de proteínas. Y este interruptor molecular controla cómo las célulascomportarse e interactuar con sus vecinos durante el desarrollo embrionario. Sin embargo, se desconoce la importancia evolutiva de este mecanismo.
"Hemos estudiado las funciones de los genes ESRP durante la embriogénesis de varios animales. Nuestros resultados sugieren que estos genes eran parte de una maquinaria genética antigua, compartida por animales tan diversos como peces, erizos de mar y nosotros mismos, que controla la integración deciertas células en los revestimientos de los órganos en desarrollo. Este es un paso fundamental en la formación de algunos órganos, y es el reverso de un proceso que es central para la metástasis del cáncer, por el cual las células abandonan el tumor para colonizar otras partes del cuerpo ".explica Manuel Irimia, líder del grupo en el Centro de Regulación Genómica CRG.
El artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza muestra cómo se han utilizado los mismos genes reguladores para generar diferentes órganos y estructuras biológicas en los seres vivos durante el proceso evolutivo. En la misma línea, el artículo describe cómo un "error" casual, una mutación aparentemente sin sentido que tuvo lugar duranteHace 700 millones de años: se convirtió en el impulsor molecular de desarrollos morfológicos complejos en varios vertebrados incluida la especie humana.
"Claramente, el resultado más excepcional del trabajo es la prueba de cuán importante es la casualidad para la evolución. Es sorprendente encontrar que se ha utilizado un solo gen ESRP, a través de su papel biológico ancestral adherencia y motilidad celulara lo largo de la escala animal para propósitos muy diferentes: desde el sistema inmune de un equinodermo hasta los labios, pulmones u oídos internos de los humanos ", declara el profesor Jordi García-Fernández, del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Universidad de Barcelona y el IBUB.
"El nuevo descubrimiento confirma cuán versátil es la evolución biológica: los mismos cimientos y herramientas genéticas pueden usarse para construir una cabaña de madera o un rascacielos", concluye el profesor García-Fernández.
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Materiales proporcionado por Centro de Regulación Genómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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