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Los científicos descubren los genes que controlan el desarrollo de las extremidades

Según una investigación publicada en la revista Nature, nuestras manos y brazos obtuvieron su asimetría copiando los genes arquitecturales que controlan el diseño del tronco corporal.

A medida que se desarrolla el embrión, un conjunto de genes conocido como genes «HOX» contr...

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Según una investigación publicada en la revista Nature, nuestras manos y brazos obtuvieron su asimetría copiando los genes arquitecturales que controlan el diseño del tronco corporal.

A medida que se desarrolla el embrión, un conjunto de genes conocido como genes «HOX» controla la arquitectura del cuerpo en crecimiento. Los genes HOX están dispuestos a lo largo de la molécula de ADN en el mismo orden que las estructuras codificadas por ellos. En el embrión en crecimiento, los genes HOX son activados secuencialmente a lo largo del eje anterior-posterior del cuerpo, que va desde la cabeza hasta los dedos de los pies, de modo que todos nuestros órganos y huesos crecen en los lugares adecuados.

Este último estudio, que fue financiado parcialmente en el ámbito del VI Programa Marco (VIPM) de la UE muestra que nuestras extremidades han copiado de hecho este sistema arquitectural para producir nuestros brazos y manos asimétricos. Los investigadores descubrieron que en la excrecencia celómica, los genes son activados secuencialmente a lo largo del eje anterior-posterior que va desde el pulgar hasta el meñique. Esto produce como resultado un punto máximo de actividad de genes HOX en la parte posterior (meñique) de la excrecencia celómica. Lo que a su vez da lugar a la producción de «Sonic hedgehog» en la parte posterior de la excrecencia celómica. Sonic hedgehog es una proteína que regula el desarrollo de órganos y extremidades.

Es esta producción asimétrica de Sonic hedgehog la que proporciona a nuestras extremidades su característica asimetría y la que explica por qué tenemos un pulgar oponible y cuatro dedos de diferentes tamaños. Los investigadores analizaron ratones con genes HOX mutantes que les hicieron producir Sonic hedgehog en las partes tanto anteriores como posteriores de la extremidad; sus antebrazos y zarpas frontales eran perfectamente simétricos, con dos dedos pequeños en cada lado en lugar de un pulgar en un lado y un dedo pequeño en el otro. La ausencia de los genes HOX que controlan el desarrollo de los antebrazos produjo unos ratones con tan sólo un muñón de hueso debajo del codo.

Los investigadores indican que el proceso de desarrollo de las extremidades es muy similar al desarrollo de la estructura fundamental del cuerpo, que depende también de esta activación secuencial de genes HOX a lo largo de un eje. Los investigadores sugieren que la incorporación del sistema de los genes HOX en extremidades en crecimiento proporcionó a los tetrapodos una forma eficaz de desarrollar apéndices altamente adaptados.

Países

Canadá, Suiza