Un gen crucial para regenerar una cabeza o una cola en gusanos
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Cuando se corta en dos a un gusano platelminto (planaria), éste puede regenerar una nueva cabeza, una nueva cola, e incluso, un nuevo organismo desde un fragmento muy pequeño de su cuerpo, en un fenómeno que ha intrigado a los investigadores desde hace más de cien años.
Ahora, unos científicos en el laboratorio de Peter Reddien, miembro del Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica, y profesor de Biología en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), han descubierto un gen requerido para las decisiones correctas acerca de la polaridad cabeza versus cola durante el proceso de regeneración de gusanos platelmintos.
Los resultados de esta investigación pueden ayudar a explicar cómo los animales en regeneración saben qué tejidos ausentes fabricar.
La evolución ha seleccionado mecanismos que permiten a los organismos responder a increíbles retos en regeneración, y estos gusanos constituyen un espectacular ejemplo. Gracias al desarrollo de un sistema modelo para explorar los fundamentos moleculares de la regeneración, los investigadores poseen ahora una mejor comprensión del proceso.
Los investigadores emplearon una técnica llamada Interferencia por ARN para visualizar un grupo de genes que se sabe están involucrados en el desarrollo animal.
Descubrieron que inhibiendo el gen Smed-beta-catenin-1 se lograba provocar en los animales la regeneración de la cabeza, y no la cola, en el sitio de la herida. El resultado fue un gusano con dos cabezas que miran hacia direcciones opuestas. El gen Smed-beta-catenin-1 es el primero del que se descubre que es necesario para la polaridad de la regeneración.
Genes muy similares al gen Smed-beta-catenin-1 se encuentran en organismos que van desde las medusas hasta los humanos, y han sido implicados en la especificación posterior de los tejidos en las ranas, los erizos de mar, y en muchas otras especies.
Los investigadores analizaron la expresión de una familia de genes asociados con la regeneración. Encontraron que diferentes miembros de la familia de genes Wnt estaban activos en diferentes lugares a lo largo del eje longitudinal del cuerpo del gusano. Estos resultados sugieren que el gen Smed-beta-catenin-1 puede estar activo en la región de la cola e inhibido en la región de la cabeza, mediante la expresión regulada de estos genes Wnt.
Adicionalmente, los investigadores encontraron que el gen Smed-beta-catenin-1 interviene en el reemplazo de células en los gusanos que no se han visto obligados a regenerarse. Cuando el gen está inhibido, las colas de estos animales comienzan a transformarse en cabezas.
Información adicional en: MIT
