Ya sea por tierra o por mar, los mamíferos viven en una variedad diversa de pieles protectoras adaptadas contra los elementos, desde nadar en los océanos más profundos de color azul hasta escalar picos de montañas escarpadas.
Ahora, el profesor de la Universidad de Medicina de Viena, Leopold Eckhart, y sus colegas han realizado uno de los estudios genómicos comparativos más grandes para ayudar a determinar los orígenes moleculares y evolutivos clave de las adaptaciones de mamíferos observadas en las proteínas de la piel.
en un nuevo estudio que apareció recientemente en la edición avanzada en línea de la revista Biología molecular y evolución , el equipo de Eckhart se centró en qué genes, entre las docenas de genes de queratina de mamíferos, se requieren para vivir en tierra o en el mar. Los productos de estos genes de queratina se unen para formar las vigas del citoesqueleto en las células de la piel, llamadas queratinocitos, que mantienen una estrecha barrera entre el cuerpo y el mundo exterior.
"Los resultados del presente estudio proporcionan datos nuevos e importantes sobre la evolución de las queratinas que controlan la estabilidad mecánica de la epidermis, la capa más externa de la piel", dijo Eckhart.
En los mamíferos terrestres, la epidermis depende de diferentes queratinas para mantener la barrera del medio ambiente y regenerar la epidermis si la piel está herida. El nuevo informe propone que los mamíferos totalmente acuáticos utilicen continuamente el programa de regeneración epidérmica y, por lo tanto, solo requieren uno delos dos conjuntos de queratinas epidérmicas
"Es sorprendente que las principales proteínas de las capas más externas de la piel de los mamíferos terrestres, incluidos los humanos, sean prescindibles en los mamíferos acuáticos, como los delfines, las ballenas y los manatíes", dijo Eckhart. "Y es notable que una respuesta al estrésEl programa fue el punto de partida de una innovación evolutiva: la nueva arquitectura de la epidermis en los mamíferos acuáticos ".
La epidermis de los delfines es aproximadamente 50 veces más gruesa que la epidermis humana normal. Las queratinas K1, K2 y K10 se han perdido y reemplazado por las queratinas K6 y K17 en los delfines.
Tanto el engrosamiento de la epidermis como los papeles clave de K6 y K17 también se encuentran en la curación de heridas en la piel humana y en la piel lesionada de pacientes con psoriasis. En esta enfermedad común de la piel, factores genéticos hasta ahora desconocidos predisponen a las células de la piel adesencadenar el programa evolutivamente antiguo de curación de heridas de la epidermis.
"En este punto, la biología evolutiva se encuentra con la investigación dermatológica, y esperamos que este tipo de 'investigación traslacional' produzca nuevas ideas para el beneficio de los pacientes en el futuro", dijo Eckhart.
El equipo de investigación de la Universidad Médica de Viena también descubrió la complejidad previamente subestimada en la composición de queratina epidérmica debido al llamado ARNm de queratina K10 de "empalme alternativo" y adaptaciones de conjuntos de genes de queratina en mamíferos terrestres. Sin embargo, una remodelación completa de lael citoesqueleto de queratina se ha producido solo en mamíferos totalmente acuáticos.
"Nuestros datos apuntan a un patrón general de evolución de la piel: las proteínas de las capas más internas de la piel son las más conservadas y las proteínas de las capas más externas son las más diversas", dijo Eckhart. "Las interacciones entre las queratinas y otras proteínas epidérmicas necesitan másestudios. Con el progreso en la genómica comparada y las nuevas líneas de investigación experimental, la evolución de la piel seguirá siendo un tema de investigación emocionante y fructífero ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Biología Molecular y Evolución Oxford University Press . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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