Los renacuajos de ranas que normalmente pueden volver a crecer colas o extremidades amputadas perdieron su capacidad de regenerarse después de que los investigadores bloquearon la expresión de un gen recientemente identificado que es uno de los impulsores de este nuevo crecimiento. Además, los científicos plantean la hipótesis de que la pérdida de la regeneración del apéndice en condiciones cálidasanimales de sangre podrían haber sido causados por la ganancia o pérdida de este gen, denominado c-Answer, en el genoma de un antepasado durante la evolución. El trabajo aparece el 22 de octubre en la revista Informes de celda .
"Suponemos que los genes solo pueden desaparecer si eliminarlos tiene ventajas para el animal", dice el primer autor Daria Korotkova del Instituto Shemyakin-Ovchinnikov de Química Bioorgánica en Moscú ". Entonces, sugerimos que cuando este gen desapareció del calor-especies de sangre fue por una mutación, actuando como una compensación por la pérdida de regeneración de apéndices "
Utilizando un algoritmo informático, los investigadores identificaron varios genes que desaparecieron en los genomas de vertebrados de sangre caliente, incluidos los humanos, pero están presentes en los de sangre fría. Lo hicieron buscando en el ADN de las ranas africanas con garras. Xenopus laevis , para determinar qué genes codifican para la regeneración. Luego buscaron patrones de ADN similares en especies de sangre caliente, como los polluelos, y observaron en cualquier lugar que un gen difería. Luego seleccionaron uno de los genes específicos de sangre fría identificados, que codificanproteína transmembrana previamente desconocida, y la denominó c-Answer animal de sangre fría como el receptor del epitelio de la herida específico.
El equipo de investigación, incluidos Korotkova, Andrey Zaraisky, Vassily Lyubetsky, Anastasiya Ivanova, Lev Rubanov, Alexander Seliverstov, Oleg Zverkov, Natalia Martynova, Alexey Nesterenko, Maria Tereshina y Leonid Peshkin, luego sobreexpresaron o bloquearon la respuesta C en embriones de renacuajoDescubrieron que la mejora de c-Answer permitía a los renacuajos regenerar las colas perdidas antes en su vida que aquellos que eclosionaron naturalmente, mientras que los renacuajos con c-Answer bloqueado podrían pasar a ranas pero no podrían regenerar apéndices amputados.
"C-Answer modula al menos dos vías moleculares importantes que son comunes a todos los vertebrados", dice el autor principal Zaraisky, jefe del laboratorio de bases moleculares de la embriogénesis en el Instituto de Química Bioorgánica Shemyakin-Ovchinnikov. "Su pérdida en la evoluciónpodría alterar el funcionamiento de estas vías y, en consecuencia, conducir a grandes transformaciones fisiológicas ".
"También descubrimos que la sobreexpresión de c-Answer provoca un crecimiento cerebral avanzado y ojos más grandes, lo que nos sorprende, ya que significa que c-Answer modula para la regeneración y el desarrollo del cerebro", dice Korotkova. "Sin embargo, se observó que cuandoc-Answer está bloqueado Xenopus laevis los renacuajos tenían cerebros más pequeños, por lo que todavía queda trabajo por hacer para comprender mejor esta relación "
Este trabajo fue apoyado por Este trabajo fue apoyado por la Fundación Rusa para la Investigación Básica y los Institutos Nacionales de Salud.
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