VOLVER

Share

Descubren que el origen de los vertebrados está relacionado con una regulación genómica más compleja

Un artículo del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) ha demostrado que en la transición de invertebrados a vertebrados, éstos últimos han ganado una mayor interconectividad en la regulación de su genoma. En concreto, este estudio pone de manifiesto
que en invertebrados, estas cascadas de regulación parece que están más desconectadas unas de otras, mientras que en vertebrados están más interconectadas.

Fuente: Universidad Pablo de Olavide


Sevilla |
11 de marzo de 2022

Los vertebrados, el grupo animal en el que nos encontramos los humanos, siempre han sido un foco de estudio en diversos campos de la Biología. Este grupo ha logrado adaptarse a casi todos los ecosistemas de la Tierra, gracias a su enorme diversidad. En el grupo de investigación de Regulación Génica y Morfogénesis del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), llevan años preguntándose cómo la regulación de los genes ha cambiado en la transición de invertebrados a vertebrados.

En un estudio anterior sobre las claves genómicas del origen de los vertebrados, que fue publicado en 2018 en la revista Nature, vieron que en esta transición los genes de vertebrados ganaban una regulación más compleja y, además, estos genes se duplicaban y ganaban funciones más específicas. Partiendo de esta base, un nuevo estudio publicado ahora en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ha arrojado luz sobre cómo esta regulación se ha hecho más compleja. Para ello, han estudiado la regulación de los genes en vertebrados diferentes, como la rana y pez cebra y los han comparado con los invertebrados anfioxo y el hemicordado Ptychodera flava. 

De izquierda a derecha, Alejandro Gil, Juan Tena y Martín Franke / CABD.

“Para comprender mejor cómo cambia la regulación en la transición de vertebrados a invertebrados, hemos buscado cascadas de regulación que sean comunes a todos estos organismos. Es decir, hemos estudiado procesos que se han conservado a lo largo de millones de años de evolución, pero que han sufrido pequeños cambios en la transición de invertebrados a vertebrados. Para ver las diferencias en esta transición, hemos tratado a los diferentes organismos con fármacos que alteran estas vías, y hemos estudiado cómo esto afecta a la regulación génica en los diferentes organismos. Usando esta estrategia, hemos corroborado nuestros estudios anteriores, ya que hemos observado que la regulación en los vertebrados es más compleja que en invertebrados”, afirma Juan Tena, investigador del CABD.

Sin duda, lo más relevante que este grupo de investigación ha descubierto con este estudio es que en invertebrados, estas cascadas de regulación parece que están más desconectadas unas de otras, mientras que en vertebrados están más interconectadas. “Esta conectividad más alta la hemos visto en genes que son importantes para tejidos y estructuras que son específicas de vertebrados, como las patas o la retina. Es decir, que estas estructuras que han permitido a los vertebrados adaptarse a multitud de nichos ecológicos diferentes, están enriquecidas en genes que integran más información regulatoria, porque esto permite que su expresión sea controlada de forma más fina. En definitiva, hemos comprobado que, en la transición de invertebrados a vertebrados, éstos últimos han ganado una mayor interconectividad en la regulación de su genoma. Y esto ha facilitado que la regulación de genes clave sea más fina, dando lugar a tejidos más complejos que han permitido a los vertebrados diversificarse y colonizar prácticamente todos los ecosistemas de la Tierra”, asevera Alejandro Gil, miembro del equipo investigador.

Esquema general del diseño de los experimentos. Los embriones de los diferentes animales se tratan con distintos tratamientos farmacológicos en un estadío temprano del desarrollo y se analizan con técnicas genómicas y transcriptómicas en un estadío más tardío.

¿Qué nuevas vías de investigación abre este estudio?

Según los investigadores del CABD, este estudio abre la puerta a entender de dónde surge a nivel genético la complejidad morfológica que existe dentro de los vertebrados. “En este grupo de animales tenemos grupos muy diversos morfológicamente, como por ejemplo humanos y aves, con estructuras únicas en cada grupo.  Con este trabajo entendemos mejor cual es el papel de la regulación genética en la aparición de la tremenda diversidad morfológica que existe en los vertebrados. Entender esta regulación nos puede ayudar a comprender mejor ciertas enfermedades que se dan por problemas en la regulación genética, por ejemplo”, enfatiza Juan Tena.

Sobre el CABD

El CABD se fundó en el año 2003 como el primer instituto español especializado en el estudio de la Biología del Desarrollo. En 2017 el Departamento de Regulación Génica y Morfogénesis recibió la acreditación de Unidad de Excelencia María de Maeztu para el periodo 2017-2021 y ha sido ampliada para el CABD en su conjunto durante el periodo 2022-2025. El CABD, que se aloja en el edificio JA Campos Ortega, es un centro mixto cofinanciado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Junta de Andalucía y la Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla.

Visualización de la interconexión de las vías de Amphioxo (invertebrado cordado, izquierda) y pez zebra (vertebrado, derecha). Los puntos rojos representan las vías de señalización del desarrollo y los puntos azules representan los genes que participan en esas vías. Se ve claramente que en el pez zebra hay más genes respondiendo a varias vías que en amphioxo, generando más interconexión entre las vías.

El foco de investigación se ha escogido para acoger y promover a la prestigiosa escuela española de Biología del Desarrollo que se ha ido extendiendo por diferentes laboratorios internacionales. Actualmente el centro lo ocupan grupos jóvenes y dinámicos trabajando en desarrollo de ratón, pez cebra, XenopusDrosophila y Caenorhabditis. En el CABD también existen grupos estudiando control del ciclo celular en levaduras, regulación génica en bacterias y estrés oxidativo.

Referencia:

Alejandro Gil-Gálvez, Sandra Jiménez-Gancedo, Alberto Pérez-Posada, Martin Franke, Rafael D. Acemel, Che-Yi Lin, Cindy Chou, Yi-Hsien Su, Jr-Kai Yu, Stephanie Bertrand, Michael Schubert, Héctor Escrivá, Juan J. Tena, José Luis Gómez-Skarmeta. Gain of gene regulatory network interconnectivity at the origin of vertebrates. (2022). Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2114802119


Share

Últimas publicaciones

Proponen un enfoque educativo que amplíe el vocabulario del alumnado sordo en Educación Primaria
Málaga | 22 de diciembre de 2024

Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga ha evaluado a casi un centenar de estudiantes de entre 8 y 12 años para entender mejor los desafíos léxicos a los que se enfrentan aquellos con pérdida auditiva. Las expertas sugieren un enfoque basado en relaciones entre determinadas clases de palabras para mejorar su aprendizaje y que puedan estudiar en igualdad de condiciones que sus compañeros oyentes.

Sigue leyendo
Navidad con ciencia en Andalucía
Andalucía | 20 de diciembre de 2024

Nos encontramos a menos de un día del solsticio de diciembre, que tendrá lugar a las 10:20 de este sábado, hora española. Esta efeméride marca el comienzo de las estación astronómicas de invierno para el hemisferio norte. Dejamos atrás el otoño, con sus tonalidades amarillas, naranjas y marrones, y damos paso al color blanco de los copos de nieve, a las luces de colores, y a las flores de pascua. Son algunos de los protagonistas de estas fiestas, que también tienen su ciencia. Por ello os proponemos descubrir diferentes curiosidades científicas relacionadas con la Navidad. ¿Sabías que el espumillón comenzó a fabricarse de aluminio y plomo y con el paso del tiempo ha variado su composición para hacerse ahora de PVC? ¿Te has preguntado alguna vez por qué las típicas flores de esta época del año son esas y no otras? ¿ O cuánto consumen las luces led del árbol que adornas cada año?

Sigue leyendo
Descubre aprueba el Plan de Actuación 2025, que impulsa la comunicación social de la innovación y el fortalecimiento del ecosistema andaluz de la comunicación social de la ciencia
Andalucía | 18 de diciembre de 2024

El consejero de Universidad, Investigación e Innovación, José Carlos Gómez Villamandos, ha presidido el Patronato celebrado en Sevilla. El Plan prevé el fomento además de la divulgación en el ámbito de la emergencia, la seguridad y la defensa, al tiempo que comenzarán los trabajos para la divulgación del trío de eclipses solares previstos en la Península para 2026, 2027 y 2028. La Fundación ha celebrado previamente el acto de reconocimiento de las personas y entidades Colaboradoras Extraordinarias de Descubre.

Sigue leyendo

#CienciaDirecta

Tu fuente de noticias sobre ciencia andaluza

Más información Suscríbete

404 Not Found

404 Not Found


nginx/1.18.0
Ir al contenido