El nombre del gecko leopardo era Sr.Frosty, y era difícil pasarlo por alto.
Las bandas amarillas le rayaban la espalda y la piel excepcionalmente blanca se asomaba entre las motas de la cabeza y la cola. "Es un patrón de coloración realmente llamativo", dice el investigador del Instituto Médico Howard Hughes Leonid Kruglyak, genetista de la Universidad de California en Los ÁngelesUCLA.
Una tienda de reptiles de California comenzó a criar al Sr.Frosty en 2016 y produjo una colonia de lagartos de color amarillo limón. La variedad de color se conocía como Lemon Frost; con sus bandas llamativas y manchas elegantes, los animales raros podían alcanzar más de $ 2,000.
Pero los llamativos geckos tenían un problema. Aproximadamente el 80 por ciento desarrolla tumores bulbosos de piel blanca dentro de los primeros cinco años de vida. En algunas personas, estos tumores pueden volverse masivos, lo que dificulta el movimiento de los animales y puede causar una infección si se rompen. Kruglyak y sus colegas sospecharon una raíz genética, posiblemente una sola mutación en un solo gen. "Parecía probable que lo mismo que les estaba dando a los geckos una coloración tan inusual también estuviera causando los tumores", dice.
Ahora, utilizando una variedad de análisis genéticos, su equipo ha rastreado los tumores y la coloración hasta un gen implicado en el melanoma cutáneo de la piel, un cáncer mortal en humanos, informa el equipo el 24 de junio de 2021 en la revista. PLOS Genetics.
"Identificar la base genética de este rasgo en los reptiles es realmente maravilloso", dice Douglas Menke, un genetista del desarrollo de la Universidad de Georgia que no participó en el trabajo. Los estudios genéticos en reptiles son poco comunes, dice.con una relevancia biomédica aún más rara. Al igual que los ratones y el pez cebra estudiados en el laboratorio, el gecko leopardo podría algún día servir como modelo para los científicos que investigan el melanoma, dice.
"No está claro si el gecko leopardo se convertirá en el ratón de laboratorio del mundo de los reptiles", dice. "Pero ciertamente es posible".
una colaboración colorida
Cuando el postdoctorado de UCLA Longhua Guo llegó por primera vez al laboratorio de Kruglyak, en 2017, estaba buscando un proyecto interesante. La inspiración lo golpeó cuando encontró un artículo en línea sobre "especies del día" sobre geckos leopardo.", dice Guo." Estos animales tienen tantos colores y patrones fascinantes ".
Los geckos vienen en una variedad de tonos brillantes, con nombres como Sunburst Tangerine, Black Night y Granite Snow, pero los científicos no sabían mucho sobre la genética detrás de las variantes. "Tenemos una comprensión muy limitada de cómo los animalesmuestran esta asombrosa variedad de colores ", dice Kruglyak. De hecho, se sabe poco sobre la genética de los reptiles.
Los lagartos y las serpientes no son animales de laboratorio establecidos como los ratones, y los científicos no han desarrollado herramientas extensas para estudiarlos. El genoma del gecko leopardo, por ejemplo, no se ha explicado cuidadosamente y nadie ha identificado qué genes se encuentranen qué cromosomas.
En una reunión con Kruglyak, "Leonid estaba tan emocionado y comenzó a hacer cálculos sobre el número de animales y a diseñar una estrategia de mapeo", dice Guo. Aún así, si Guo y Kruglyak querían averiguar qué genes estaban detrás de qué colores, primeronecesitaba ADN de gecko. Guo le propuso la idea a Steve Sykes, un criador de reptiles en California. Sykes tenía cientos de geckos, registros de reproducción meticulosos y, al final, una pasión por la ciencia. "Fue un momento muy afortunado en mi vida,"Guo recuerda. Sykes aceptó colaborar con los científicos y les presentó al Sr. Frosty y sus coloridos primos.
cazadores de genes
Los colores deslumbrantes de muchos animales, incluidos los peces tropicales, los camaleones y los geckos leopardo, provienen de células llamadas iridóforos. A diferencia de las células de la piel humana, que obtienen su color del pigmento químico melanina, los iridóforos producen colores a través de cristales. La forma de estos cristalesy la estructura afectan la forma en que se doblan y reflejan la luz, produciendo un arco iris de colores posibles. En los geckos leopardo, la disposición de los cristales da lugar al color blanco.
Guo recolectó ADN de 500 de estos lagartos y luego leyó las "letras" genéticas de los genomas de los animales. El equipo estaba buscando regiones de ADN que pudieran vincular a ciertas variedades de color, en particular, las señales genéticas que ocurrieron soloen animales Lemon Frost.
El laboratorio de Kruglyak no es un laboratorio de reptiles, y su equipo nunca antes había estudiado los geckos leopardo. Pero su investigación se centra en la base genética de una variedad de rasgos en diferentes organismos. Ha examinado cepas de levadura con metabolismo inusual y lombrices intestinales que sonresistente a ciertos medicamentos. El proyecto gecko ofreció un nuevo giro a la especialidad del equipo de Kruglyak: mapear un rasgo particular en una región específica del genoma.
Los investigadores mapearon el rasgo Lemon Frost en una región que contenía un solo gen, SPINT1. Este gen ya se había relacionado con el cáncer en humanos y otros animales. Sin un gen SPINT1 en funcionamiento, tanto los ratones como el pez cebra, por ejemplo, desarrollan tumoresLos científicos también han implicado al gen en el melanoma cutáneo de la piel humana.
Dado el papel del gen en el cáncer, es un claro candidato para lo que está causando tumores en los geckos Lemon Frost, dice Kruglyak. Es posible que los errores dentro del gen aumenten la producción de células blancas de la piel y los cristales que reflejan la luz dentro de ellas, dando lageckos su característico color brillante y sus tumores.
A continuación, Guo quiere buscar la base genética de aún más colores de lagarto, incluidas dos variedades llamadas Blizzard y Patternless, que carecen de todos los colores y patrones. Él y Kruglyak no saben si el trabajo revelará otros hallazgos potencialmente relevantes para humanos.Eso es lo que pasa con la investigación impulsada por la curiosidad, dice Kruglyak. Estudiar fenómenos inusuales por pura curiosidad puede llevar a los científicos en direcciones sorprendentes y terminar revelando nuevos conocimientos sobre importantes vías moleculares.
Además, agrega, "¿cómo no amar una historia que comienza con un animal llamado Mr. Frosty?"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Médico Howard Hughes . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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