Para algunos, los erizos de mar son una bonita adición a un acuario, mientras que para otros son simplemente un ingrediente en un tipo común de sushi. Sin embargo, para los biólogos del desarrollo, representan más de 100 años de investigación y educación. Porque sus huevosson transparentes, el desarrollo embrionario e incluso el acto de fertilización se vio fácilmente con microscopios en el siglo XIX. Más allá del embrión, los erizos de mar tienen una larga vida, algunas especies viven hasta 200 años, lo que los hace interesantes para los biólogos del desarrollo que estudian el envejecimiento.
Sin embargo, junto con su larga vida viene un ciclo de reproducción prolongado. Las especies más estudiadas de erizo de mar tienen ciclos de reproducción entre uno y dos años. Esta es una limitación severa para la investigación que se centra en eliminar, insertar o editar genes,que dependen de la descendencia producida rápidamente. Como la comprensión de la función precisa de los genes ha llegado a dominar el campo de la biología del desarrollo, los erizos de mar han caído en desgracia como animales modelo.
El profesor Shunsuke Yaguchi y su equipo en el Centro de Investigación Marina Shimoda de la Universidad de Tsukuba sienten que aún se puede aprender mucho de la biología del erizo de mar y se propusieron encontrar una manera de reducir la duración del ciclo de reproducción. "Examinamos varias especies delos erizos de mar y modificaron su suministro de alimentos y el medio ambiente ", explica el profesor Yaguchi. A través de estos esfuerzos, encontraron Temnopleurus reevesii, una especie que tiene un ciclo de reproducción de solo medio año.
Como prueba de concepto, los investigadores se centraron en un gen que es responsable de producir el pigmento que colorea a los erizos de mar. Utilizando la tecnología CRISPR, eliminaron un gen de pigmento en un mutante natural de T. reevesii que tiene un color magenta profundo.El procedimiento produjo con éxito mutantes albinos, pero hubo una trampa: solo sobrevivieron los erizos de mar machos. Por lo tanto, para crear mutantes de primera generación, el equipo usó óvulos de T. reevesii de tipo salvaje y esperma de los mutantes knockout.machos y hembras de primera generación para producir mutantes de segunda generación que carecían de ambas copias del gen del pigmento.
Estos erizos de mar eran albinos y podían metamorfosearse en juveniles y avanzar hasta la edad adulta. Pero la tasa de supervivencia era bastante baja. "Muchas de las larvas de erizos de mar albinos de la generación F2 no pudieron sobrevivir a la exposición a la luz ultravioleta", dice el profesor Yaguchi."Esto sugiere que el pigmento podría ayudar a proteger a los erizos de mar de la luz ultravioleta o reparar el tejido dañado".
"Habiendo demostrado que la edición de genes es posible y práctica en esta especie de erizo de mar, la investigación futura puede utilizar estas técnicas en erizos de mar para avanzar en el campo de la biología del desarrollo".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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