Base molecular del desarrollo

¿Cómo se establece la arquitectura básica de un embrión? El descubrimiento de un corto segmento de ADN, la llamada caja homeótica, puede suministrar una parte crucial de la respuesta para un número bastante extenso de especies.

Uno de los grandes misterios de la biología es el modo en que la información lineal contenida en el ADN genera un organismo tridimensional específico en el curso de su desarrollo a partir del huevo fecundado. Cada órgano del animal adulto lleva a cabo una tarea concreta y consta de tejidos especializados. A su vez, los tejidos están constituidos por células también especializadas. Estas muestran sólo una pequeña parte del gran potencial genético del huevo fecundado. La fracción de ese potencial genético utilizado en una célula depende de qué genes suyos se expresen y cuáles no. Cada célula se caracteriza por un patrón determinado de genes, activos e inactivos, que sufre cambios secuenciales a medida que el desarrollo avanza. Dado que el genoma de un organismo superior (su genética completa) puede contener hasta 50.000 genes, no parece probable que cada gen se regule individualmente. Hay que pensar que los genes se regulan en grupos, con un gen «rector» que controle la acción de cada grupo. Aunque hace ya tiempo que este esquema se viene considerando plausible, ha costado encontrar los genes rectores.

En los últimos años se fueron identificando algunos de los genes rectores que controlan el desarrollo. Re­sulta claro que para que éste proceda de forma correcta deben regularse con precisión tanto el momento en que ocurren los distintos procesos del desarrollo como la organización espacial de los tejidos del embrión. Los genes identificados tienen que ver con ambas funciones. Un grupo de genes hallado en el nematodo transparente Caenorhabditis elegans de­sempeña, por lo que parece, un papel crucial en la regulación temporal de la diferenciación celular del mismo. Sin em­bar­go, los resultados más sorprendentes se refieren a la organización espacial del embrión y provienen de trabajos realizados con la mosca Drosophila melanogaster. Usando los nuevos métodos de la biología molecular, hemos observado en mi laboratorio que muchos de los genes que controlan la organización espacial de Droso­phi­la comparten cierto segmento de ADN. Este segmento, llamado caja homeótica, podría permitir a los genes que lo contienen regular la acción de agrupaciones de otros genes.

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