Biología

Necesidad de agrupación de los genes HOX

(NC&T/UAB) Los genes Hox (llamados también genes homeóticos por los científicos) ejercen una función crucial en el desarrollo de los animales, ya que están implicados en la organización de los diferentes segmentos del cuerpo.

Estos genes se descubrieron en la mosca Drosophila melanogaster (la mosca de la fruta) hace 90 años, y después se encontraron en muchos otros animales, incluida la especia humana. Los genes Hox están dispuestos de manera sorprendente en el genoma de D. melanogaster: alineados en el mismo orden en que están dispuestas las partes del cuerpo en las que actúan. Esta organización está conservada en la mayor parte de los animales, en los que los genes Hox se encuentran alineados del manera similar a como los encontramos en la mosca. Esta conservación durante cientos de millones de años hizo suponer a los científicos que el orden en que están colocados estos genes puede afectar su función, pero todavía no están claras las causas por las cuales los genes Hox han de estar juntos en el cromosoma.

Un equipo de investigadores del Departamento de Genética y de Microbiología de la Universitat Autònoma de Barcelona, dirigido por el profesor Alfredo Ruiz Panadero, en colaboración con el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, la Universidad de Cambridge (RU), y el Instituto de Investigación del Hospital Infantil de Oakland (EUA), ha encontrado evidencias de que el orden de los genes Hox varía entre diferentes especies de Drosophila, y de que su dispersión no afecta a su función. Por lo tanto, la alineación de estos genes en el genoma de Drosophila parece ser fruto de la historia evolutiva más que de una necesidad funcional. La investigación se ha publicado en la revista científica americana Genome Research.

El descubrimiento se ha llevado a cabo analizando la región de los genes Hox en el genoma de tres especies de Drosophila, D. buzzatii, D. melanogaster y D. pseudobscura. Estas especies presentan diferentes organizaciones del complejo de genes Hox que son el resultado de diversas fracturas del complejo durante los últimos 60 millones de años. Los científicos han observado que esta dispersión del grupo de genes Hox no afecta en absoluto a su función. Es decir, por lo menos en la mosca de la fruta, el agrupamiento de todos los genes Hox no es necesario para su "funcionamiento" correcto.

La mosca Drosophila no es el único organismo que rompe la regla del ordenamiento de los genes Hox. Algunas especies de gusanos (nemátodos) y de invertebrados marinos comparten con esta mosca la fractura del orden de los genes Hox. ¿Qué tienen en común? Los científicos han observado que en el desarrollo embrionario de todos estos organismos, la etapa en que el cuerpo está tomando forma, los genes no se activan de manera sucesiva en el tiempo, uno después del otro, tal y como lo hacen en la mayoría de los seres vivos. Al contrario, la activación de estos genes sucede de manera casi simultánea debido a un desarrollo del embrión mucho más rápido. Esta activación simultánea hace innecesaria la agrupación de los genes en un mismo lugar del genoma, de modo que, según afirman los investigadores, "en estos linajes el complejo de genes Hox se está desintegrando".


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