¿Qué diferencia a un ser humano de una mosca?

Es la pregunta que se han hecho genetistas del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC). Y han llegado a la conclusión de que, a pesar de que los mamíferos poseen una dotación genética muy similar a la de los insectos, muestran una mayor complejidad en cómo regulan su función, según explican en la revista Cell Reports.

Durante el desarrollo embrionario, las células se organizan espacialmente y, dependiendo de su posición en el embrión, deciden qué grupos de genes activar para especializarse hacia la formación de tejidos en la diversidad y disposición característica de cada especie. Uno de los sistemas genéticos más importantes en la codificación de la información posicional está constituido por las proteínas Hox y sus cofactores. El sistema Hox permite establecer la orientación cabeza-cola, decidiendo a qué altura se forman los distintos órganos, huesos, etc. También establece los ejes principal y secundario de las extremidades, marcando dónde se tienen que formar las partes del brazo y diferenciando los dedos de la mano (por ejemplo, pulgar de meñique), así como distintas regiones del corazón y el sistema circulatorio.

En esta investigación, los expertos han catalogado y analizado exhaustivamente miles de regiones del genoma donde se unen los cofactores de las proteínas Hox. La función de estos cofactores consiste en dirigir la unión de las proteínas Hox a puntos concretos del ADN y de este modo traducir la posición de cada célula en la expresión del conjunto de genes adecuado al tipo celular y estructura que se debe formar en esa posición.

“Este trabajo proporciona por primera vez un completo catálogo de las regiones del genoma reguladas por las proteínas Hox –que muestran un sorprendente parecido en cuanto a su organización y activación en todos los animales, desde artrópodos al ser humano– y permitirá entender cómo se genera la diversidad celular y su organización en tejidos y órganos de forma correcta”, explica Daniel Mateos, uno de los autores del estudio e investigador en el CNIC.

La principal sorpresa ha resultado de comparar entre sí los distintos cofactores Hox, las homeoproteínas del tipo TALE Meis1, Meis2, Prep1, Prep2 y Pbx1. Mientras que hasta el momento se pensaba que su funcionamiento era similar al de los cofactores Hox en insectos, el estudio ha desvelado una mayor complejidad tanto en los tipos de cofactores presentes, como en la forma en que estos se reparten distintas tareas. El nuevo estudio podría ayudar a identificar los mecanismos moleculares responsables de la formación de tumores, según auguran los científicos.

Cerebros similares

Por otro lado, la pasada semana un estudio británico publicado en Science revelaba que existen profundos parecidos en cómo el cerebro regula el comportamiento en artrópodos como las moscas y en vertebrados, incluyendo ratones y humanos. Esto podría arrojar luz sobre la evolución del cerebro y del comportamiento y ayudar a entender los mecanismos que hay detrás de muchas enfermedades mentales.

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