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» » El baile de los genes arquitecto

Referencia: Eurek.Alert.org .
por Denis Duboule, 6 junio 2013


Unos pocos días. Este es el corto período de tiempo durante el cual el plan de construcción de nuestro cuerpo se pone en marcha durante su vida embrionaria. 

La aparición de las extremidades y las vértebras está orquestada por una familia de genes 'arquitecto' llamados Hox, cada uno con instrucciones precisas a ejecutar en un momento dado. Denis Duboule, un genetista de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Ginebra (UNIGE) junto con el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausanne (EPFL), demostraron que estos genes están alineados dentro de los cromosomas de acuerdo con el orden de estructuras que irán surgiendo: en primer lugar los componentes del hombro, luego el brazo, y finalmente los dedos.

El grupo de genes Hoxd coordinan, en particular, las operaciones de formación de las extremidades. Estos genes se transcriben en dos oleadas sucesivas, lo que permite el desarrollo del brazo, y después la mano. "Ya habíamos descubierto que los genes responsables de la mano eran controlados por los potenciadores, que son secuencias específicas de ADN localizadas en un área adyacente, en un extremo del grupo HOXD. Este dominio regulador adquiere una configuración tridimensional diferente, según el grado de la actividad de los potenciadores", explica el profesor Duboule.

Dos dominios reguladores distintos

Con el fin de entender los procesos moleculares que presiden la formación del brazo, así como la transición a la formación de la mano y la muñeca, los investigadores utilizaron sofisticadas técnicas de ingeniería genética, biología molecular, y de líneas de células de embriones murinos. "Curiosamente, ciertos genes Hoxd están implicados en el origen tanto del brazo como de la mano, mientras que la ausencia de expresión es la que permite la formación de la muñeca", señala Guillaume Andrey, ex doctorando en el Genetics National Research Center y primer autor del artículo.

Los biólogos han demostrado la existencia de un segundo dominio regulador.

El responsable del desarrollo del brazo está situado en el otro extremo del grupo de genes HOXD. Se encarga de descifrar el complejo diálogo que se establece entre estos genes y los dos dominios adyacentes: "Ciertos genes Hoxd están asociados con sólo uno de los dos dominios, mientras que otros interactúan con ambos, pero con diferentes células y en momentos independientes," explica Guillaume Andrey.

La muñeca surge desde tierra de nadie

Durante el crecimiento del brote de la extremidad, determinados genes Hoxd se desplazarán hacia el dominio regulador opuesto para establecer nuevos contactos. Esta baile de un dominio a otro es el equivalente a un interruptor genético, indicando la transición entre la creación del brazo y de la mano.

No obstante, hay un territorio celular intermediario que se escapa de los dos controles de regulación y en el que el interruptor no se activa: esta zona es la encargada de generar la muñeca. Así pues, la articulación de las actividades entre los dominios A y B permiten la aparición de una articulación morfológica entre nuestros brazos y nuestras manos. "La organización tridimensional de estos dos dominios reguladores, es lo que les da independencia física y funcional, desempeñando un papel esencial en la estimulación de los genes Hoxd. Estos experimentos nos permitieron demostrar que hay un nivel topológico adicional de información para modular la expresión génica”, dijo Guillaume Andrey. ¡Y esto es sólo el principio!" exclamó.


- Fuente: Université de Genève.
- Expresión de los genes HOX a lo largo del eje anteroposterior en ratones. Wikipedia.
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Editor del blog Pedro Donaire

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