Crean moscas con genes antiguos para estudiar su evolución

Moscas de la fruta han sido producidas en laboratorio incorporando genes antiguos, para revelar cómo antiguas mutaciones provocaron cambios evolutivos importantes en el desarrollo embrionario.

El estudio es el primero en utilizar la reconstrucción ancestral en el campo de la evolución del desarrollo, o evo-devo.

El trabajo, publicado en la revista eLife por científicos de las universidades de Nueva York y Chicago, encontró que dos mutaciones que surgieron hace 140 millones de años cambiaron la función de un gen de desarrollo crítico, que ahora regula el desarrollo de la cabeza y otras estructuras en prácticamente todas las especies de moscas actuales.

«Al introducir mutaciones individuales que ocurrieron en el pasado profundo en los genes antiguos, pudimos mostrar con precisión cómo afectó cada una al desarrollo hace muchos millones de años», explica Stephen Small, un biólogo de la Universidad de Nueva York y uno de los autores principales del artículo.

«Encontramos que solo dos mutaciones al azar fueron las causas principales de un cambio profundo en los procesos de desarrollo del animal, un cambio que se volvió indispensable en todos sus descendientes actuales», dice en un comunicadoJoseph Thornton, el otro autor principal del estudio y profesor de Ecología y Evolución y Genética Humana en la Universidad de Chicago.

Los científicos han buscado durante mucho tiempo entender cómo las mutaciones genéticas cambiaron el desarrollo embrionario para producir las diversas formas de animales que vemos hoy. Pero identificar las mutaciones importantes es muy difícil porque ocurrieron en el pasado profundo, en animales extintos, y generalmente se mezclaron con decenas de mutaciones posteriores.

Los laboratorios de la Universidad de Chicago abordaron este problema de una manera innovadora: inferir computacionalmente antiguas secuencias de genes basadas en sus descendientes modernos, recreando químicamente los genes y luego colocándolos en embriones de mosca, creando así embriones transgénicos, es decir, los que se insertan con un gen extraño, para seguir sus efectos sobre el desarrollo en el laboratorio.

Los investigadores se centraron en la evolución de un gen llamado bicoide. Este gen desencadena la formación de estructuras en el extremo anterior (cabeza) de los embriones en la mosca de la fruta, un organismo modelo importante porque muchos aspectos de su genética y desarrollo se comparten con los humanos y otros animales. Bicoide sirve como el «regulador maestro» del desarrollo anterior al activar la expresión de un conjunto de genes que llevan a cabo el desarrollo de la cabeza y suprimen el desarrollo de la cola, y solo lo hacen en el extremo anterior.

Fuente: europapress.es