Estos estudios
demuestran que, a pesar de que en la dotación de genes los mamíferos
no se diferencian tanto de los insectos, sí tienen una mayor
complejidad en cómo regulan su función.
ECOticias.
Un equipo internacional, liderado por investigadores del Centro
Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ha conseguido
‘dibujar’ el mapa más completo que describe cómo las proteínas que
determinan las características morfológicas de los seres vivos regulan
la función del genoma.
Estos estudios demuestran que, a pesar de que en la dotación de
genes los mamíferos no se diferencian tanto de los insectos, sí tienen
una mayor complejidad en cómo regulan su función.
La biología del desarrollo busca explicar cómo se forma un ser vivo
desde que está constituido por una sola célula hasta que es un ser
independiente, con un intrincado conjunto de sistemas interconectados
funcionalmente.
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.
Alteraciones en este sistema son directamente responsables de varios
tipos de leucemia y malformaciones congénitas.
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.
Identificar mecanismos de formación de tumores
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.
Mientras que algunos de estos cofactores actúan mayoritariamente
junto con Hox, otros diversifican sus funciones con interacciones
independientes de este. Además, Meis y Prep, hasta ahora considerados
equivalentes, mostraron fundamentalmente funciones independientes, e
incluso antagónicas, lo que podría estar detrás de su diferente papel
en el cáncer; mientras que Meis1 activa el cáncer, Prep1 lo inhibe.
Estos estudios pueden por tanto ayudar a identificar los mecanismos
moleculares responsables de la formación de tumores.
“El estudio ha permitido además la detallada descripción de las
pequeñas secuencias de 'palabras' de ADN que estas proteínas
seleccionan entre los aproximadamente tres billones de 'letras' que
contiene nuestro genoma”, afirma Miguel Torres, autor principal del
trabajo y experto también en el CNIC. “Estos avances permitirán
entender cómo los distintos Hox seleccionan sus genes diana, y de este
modo profundizar en su función biológica, tanto en condiciones normales
como patológicas”, concluye.
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