Mediante técnicas de biología molecular y genética basadas en la mosca de la fruta, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid han encontrado las secuencias reguladoras que dirigen la división en compartimentos dorsal y ventral de los apéndices. Los resultados, publicados en PLOS Genetics, permiten describir la lógica molecular que determina esta división.
Un trabajo internacional dirigido desde la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha descrito los mecanismos moleculares que dirigen la división del ala de la mosca en compartimentos dorsal y ventral. Para ello, los investigadores identificaron y diseccionaron las secuencias reguladoras que controlan la expresión del gen apterous en las células dorsales del ala.
“Estas secuencias reguladoras no codifican para ninguna proteína, pero son de gran importancia ya que determinan en qué momento y en qué células del ala se va a activar la expresión del gen de identidad dorsal apterous. Defectos en la actividad de estas secuencias reguladoras impiden la formación del ala”, explica Carlos Estella, investigador de la UAM y director del trabajo.
“Los resultados han permitido describir la lógica molecular que determina la división en compartimentos dorsal y ventral del ala de la mosca, poniendo de manifiesto la estricta regulación que poseen los genes que dividen el cuerpo de un organismo”, amplía el investigador. El trabajo ha sido publicado en la revista PLOS Genetics.
Mosca de la fruta y biología del desarrollo
Antonio García Bellido, profesor ad honorem del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), quien en la actualidad realiza su trabajo en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid (CSIC-UAM), es considerado el padre de la escuela española de 'Biología del Desarrollo'.
Su trabajo se ha basado siempre en la mosca de la fruta o mosca del vinagre (Drosophila melanogaster), un organismo sencillo y manejable en el laboratorio, de cuyo estudio se han derivado numerosos conocimientos que son válidos para la comprensión de la biología de otras especies, incluida la humana.
Hace 42 años, García Bellido y sus estudiantes Ginés Morata y Pedro Ripoll, usando como organismo modelo la mosca de la fruta, describieron por primera vez la existencia de grupos de células adyacentes que no se mezclan entre sí, a los que llamaron compartimentos. De este modo, identificaron que el cuerpo de la mosca está dividido en compartimentos anterior y posterior.
Los bordes de compartimento son esenciales para coordinar el crecimiento y el patrón de un órgano, ya que actúan como centros organizadores. Esta ‘compartimentalización’ de los órganos se ha descrito posteriormente en otros organismos, como en el ratón durante la formación de los apéndices o el sistema nervioso.
Los compartimentos se definen genéticamente por la expresión restringida de un grupo de genes denominados 'genes selectores', que actúan como señales binarias dando identidad a las células que lo expresan. Por ejemplo, el 'gen engrailed' da identidad de compartimento posterior, mientras que aquellas células que no lo expresan poseen identidad anterior. De la misma manera, el 'gen apterous' da identidad dorsal en el ala de la mosca.
Referencias bibliográficas:
"Establishment of a Developmental Compartment Requires Interactions between Three Synergistic Cis-regulatory Modules". DOI: 10.1371/journal.pgen.1005376
"Gene-Regulatory Logic to Induce and Maintain a Developmental Compartmen"t. DOI:10.1371/journal.pgen.1005543
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