Biología

Encontrado el mecanismo molecular que forma las plumas

En un estudio genético previo, el profesor de anatomía de la Universidad de Wisconsin, John F. Fallon, y su equipo mostraron que las proteínas SHH y BMP2 deben ser expresadas para producir las crestas de las estructuras filamentosas que forman la pluma, las cuales figuran entre las primeras que aparecen en los plumones del pollo. Las dos proteínas, que tienen efectos antagónicos en el desarrollo de órganos, también están involucradas en el desarrollo embrionario de extremidades, pulmones, dientes e intestino.

En el estudio actual, Fallon y sus colaboradores mostraron que, durante el desarrollo de las estructuras filamentosas que forman la pluma, estas dos proteínas interactúan. SHH regula su propia expresión y la de BMP2, y BMP2 entonces señaliza la disminución de la expresión de SHH. Esta interacción dinámica se ajusta a un modelo matemático conocido como mecanismo activador-inhibidor.

En este modelo, el inhibidor disminuye la función del activador, el activador eleva su propia expresión y también aumenta la actividad del inhibidor. El modelo es una forma simple de explicar cómo se logra el patrón de la pluma.

Estos descubrimientos sugieren que las relaciones simples entre genes para el desarrollo pueden proveer la base para la formación de estructuras complejas.

Los investigadores predicen que una versión más sofisticada del modelo podría ser aplicada a la formación de plumas más complejas, como por ejemplo las del pato y otras aves, incluyendo a los pollos adultos, que poseen características distintas a las plumas suaves típicas de pollos jóvenes.

"No tenemos prueba empírica para esto todavía, pero los análisis matemáticos nos conducen a creer que la adición de un tercer factor conduce al desarrollo de las plumas más complejas", adelanta Fallon. "Nuestro modelo respalda ciertos indicios paleontológicos de que esas plumas más complejas son realmente un avance evolutivo con respecto a las suaves".


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