Un estudio del CSIC analiza los procesos gen\u00e9ticos que dan lugar a las aletas y los dedos humanos, con el objetivo de conocer mejor c\u00f3mo se produjo la conquista del medio terrestre por parte de los primeros vertebrados. <\/p>\n
Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas<\/em><\/a> (CSIC<\/em><\/a>), revela que los mecanismos que usan las c\u00e9lulas de las aletas de los peces y de los dedos de mam\u00edferos<\/em><\/a> para dividirse son muy similares, a pesar de que estas estructuras son muy diferentes. <\/p>\n Los resultados, obtenidos mediante experimentaci\u00f3n en modelos animales como el pez medaka y el rat\u00f3n, se publican en la revista PNAS<\/strong>.<\/em><\/a><\/p>\n Los mecanismos que usan las c\u00e9lulas de las aletas de los peces y de los dedos de mam\u00edferos para dividirse son muy similares, a pesar de ser estructuras muy diferentes.<\/p>\n \u201cUn problema central y fascinante en biolog\u00eda evolutiva es tratar de entender c\u00f3mo un cierto linaje de peces fue capaz de conquistar el medio terrestre hace m\u00e1s de 350 millones de a\u00f1os\u201d, explica Javier L\u00f3pez-R\u00edos, investigador del CSIC en el Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo (CABD)<\/em>.<\/a><\/p>\n \u201cEstos primeros tetr\u00e1podos (del griego tetra ‘cuatro’ y podo ‘pies’) constituyen los ancestros de todos los anfibios, reptiles, aves y mam\u00edferos actuales, incluyendo a los seres humanos\u201d, a\u00f1ade el experto. <\/p>\n Entre otros cambios, estos animales desarrollaron pulmones que les permit\u00edan extraer el ox\u00edgeno del aire y sus aletas, adaptadas a la nataci\u00f3n, se transformaron en patas robustas que les permitieron caminar en el medio terrestre. \u201cEsta estructura de extremidad (brazo, antebrazo, mu\u00f1eca y dedos), es la misma que podemos observar en el esqueleto humano. Pero, \u00bfde d\u00f3nde vienen estos huesos, que no est\u00e1n presentes en los peces?\u201d, se pregunta L\u00f3pez-R\u00edos.<\/p>\n N\u00famero de dedos y el gen Gli3<\/strong><\/p>\n La mutaci\u00f3n del gen Gli3 hace que se formen demasiados huesos en el esqueleto de la mano del rat\u00f3n o de la aleta del pez medaka, lo que indica que estas estructuras est\u00e1n evolutivamente relacionadas. <\/p>\n \u201cEn concreto, el n\u00famero de dedos que se producen est\u00e1 bajo el control de la v\u00eda Shh-Gli3. Si disminuye la actividad de esta, se forman menos de cinco dedos y si la v\u00eda est\u00e1 m\u00e1s activa, se forman m\u00e1s. De hecho, el gen Gli3 es responsable de restringir el n\u00famero de dedos a cinco, y mutaciones en humanos o en rat\u00f3n que inactivan este gen dan lugar a manos y pies con entre 6 y 9 dedos, lo que se conoce como polidactilia\u201d, afirma el investigador.<\/p>\n El estudio, cuyos primeros firmantes son Joaqu\u00edn Letelier y Silvia Naranjo, ha sido resultado de una colaboraci\u00f3n entre los grupos liderados por Jos\u00e9 Luis G\u00f3mez-Skarmeta (fallecido en 2020), Juan Ram\u00f3n Mart\u00ednez-Morales y Javier L\u00f3pez-R\u00edos, investigadores del CABD, instituto mixto del CSIC, la Universidad Pablo de Olavide (UPO) <\/em><\/a> y la Junta de Andaluc\u00eda<\/em>. <\/a><\/p>\n Adem\u00e1s, ha contado con la colaboraci\u00f3n de la Universidad Mayor<\/em><\/a>, en Santiago (Chile) y del prestigioso paleont\u00f3logo Neil Shubin, de la Universidad de Chicago<\/em><\/a> (Estados Unidos). <\/p>\n Estos cient\u00edficos se plantearon: \u00bfqu\u00e9 ocurre si inactivamos el gen Gli3 en peces, que no tienen dedos?<\/strong><\/p>\n Para responder a esta pregunta, L\u00f3pez-R\u00edos explica: \u201cRecurrimos a la tecnolog\u00eda CRISPR\/Cas9 para eliminar la funci\u00f3n del gen Gli3 en el pez medaka, un pez de origen japon\u00e9s y separado evolutivamente de los tetr\u00e1podos por m\u00e1s de 400 millones de a\u00f1os de evoluci\u00f3n. Sorprendentemente, los peces que carecen de la actividad Gli3 desarrollan aletas mucho m\u00e1s grandes, con muchos m\u00e1s huesos, lo que recuerda a la polidactilia que aparece en ratones y humanos cuando Gli3 no funciona correctamente\u201d.<\/em><\/p>\n El n\u00famero de dedos que se producen est\u00e1 bajo el control de la v\u00eda Shh-Gli3. Si disminuye la actividad de esta, se forman menos de cinco dedos y si la v\u00eda est\u00e1 m\u00e1s activa, se forman m\u00e1s. Mecanismos parecidos, pero no id\u00e9nticos<\/strong><\/p>\n \u201cMediante m\u00e9todos moleculares y gen\u00e9ticos, pudimos concluir que las aletas de los peces y nuestros dedos se forman mediante mecanismos parecidos, pero no id\u00e9nticos, y que nuevos genes se incorporaron a estas redes de regulaci\u00f3n que controlan el desarrollo de la extremidad para dar lugar al esqueleto de nuestros brazos y piernas como los conocemos en la actualidad\u201d<\/em>, destaca el experto.<\/p>\n Estos estudios revelan que la funci\u00f3n primigenia de la v\u00eda Shh-Gli3 era controlar el tama\u00f1o de las aletas, y que esta funci\u00f3n se ha mantenido en las aletas de los peces y los dedos de los tetr\u00e1podos, lo que indica que, al contrario de lo que se pensaba, existe una relaci\u00f3n ancestral muy profunda entre estas estructuras.<\/p>\n
\nJavier L\u00f3pez-R\u00edos<\/p>\n