Con sus orejas grandes y su nariz bigotuda, se te perdonará por confundir el jerbo con un ratón pero las patas de este animal son otra historia, con pies gigantes que le permiten saltar como un canguro por los cálidos ambientes desérticos de África y Asia.
Ahora, los investigadores dicen que pueden haber descubierto cómo evolucionaron estos asombrosos apéndices.
La idea viene gracias a una comparación del “transcriptoma”, esencialmente la suma total de todos los genes que un organismo utiliza en un momento dado, de ratones y jerbos, criaturas separadas por unos 55 millones de años de evolución. Los investigadores comenzaron con un apéndice que es similar entre los dos: sus extremidades anteriores o brazos. Al comparar el ARN mensajero (ARNm) producido por las células del cartílago en los brazos de los jerbos y ratones en desarrollo, el equipo tuvo como objetivo establecer un conjunto básico de diferencias genéticas entre los dos animales que probablemente no estaban relacionados con las patas grandes de los jerbos. (Para producir una proteína, un gen activo primero produce una “transcripción” de ARNm).
Luego, los científicos observaron las células del cartílago de las patas en crecimiento de los dos animales. A partir de esos transcriptomas de patas de ratón y jerbo, pudieron reducir el grupo de genes potenciales vinculados al tamaño del pie en un 90%, dejando un total de 1755.
Los investigadores utilizaron una serie de los llamados análisis de redes para tratar de identificar qué genes podrían tener efectos descomunales en la forma de los pies del jerbo.
Los científicos han estado catalogando genes, su función y qué vías químicas influyen en el cuerpo durante décadas. Pero nada opera en el vacío de la celda. Casi todas las vías están entrelazadas con otras, y el resultado final es el producto de muchas redes de genes que operan en paralelo y genes individuales que tienen muchas asociaciones con otros.
El panorama general pintado por el análisis de la red de jerbos es uno que resalta cuán complejo es el proceso de desarrollo.
No hay un gen responsable de las patas de los roedores, sino muchas redes de genes diferentes y superpuestas , informan los investigadores este mes en Current Biology .
“Es como tirar una bola de espagueti”, dice la autora del estudio, Kim Cooper, bióloga evolutiva del desarrollo de la Universidad de California en San Diego. “Tiras de un punto y todo lo que está conectado a él también se moverá”.
Aún así, había algunas hebras de espagueti que eran particularmente importantes. El equipo identificó un gen llamado shox2 , por ejemplo, que se expresa en las patas de jerbo, pero no en las de ratón. Shox2 produce un factor de transcripción, una proteína que dicta qué otros genes se activan o que especifica qué parte del ADN de un gen se convierte en proteína. Los factores de transcripción pueden tener enormes efectos en cascada que cambian redes completas de genes, y anteriormente se ha demostrado que shox2 en humanos está asociado con enfermedades como el síndrome de Turner, que causa baja estatura y extremidades desproporcionadas.
Otros genes con expresión diferente en el jerbo fueron los que normalmente se asocian con la desactivación del crecimiento óseo en ratones. Este tipo de enfoque de “cortar los frenos” parece ser otro componente clave de las enormes patas traseras del jerbo, informa el equipo.
El análisis de la red del artículo ilustra una nueva forma de tratar de comprender la genética detrás de un proceso biológico, dice Henry Kronenberg, endocrinólogo del Hospital General de Massachusetts que se especializa en el desarrollo óseo, pero que no participó en el estudio. La mayor parte de nuestra comprensión de la función de los genes se basa en mutaciones y genes knock out, señala. Aquí, sin embargo, los autores han aprovechado los cambios evolutivos entre dos animales para tratar de descubrir los genes involucrados en una diferencia física.
