Los científicos han identificado un gen clave que controla la segmentación durante el desarrollo de la araña, lo que revela una mayor similitud con el control de la segmentación en los insectos, según un estudio eLife informes
La investigación sugiere que el gen Sox se duplicó en la araña y luego pudo haber reemplazado la función de otro gen Sox relacionado que todavía se usa en la segmentación de insectos, arrojando nueva luz sobre los secretos evolutivos que permiten a una gama tan diversa de animalesconstruir sus cuerpos.
La segmentación es un proceso de desarrollo esencial en los artrópodos que implica la formación de segmentos corporales con diferentes funciones. En los insectos, esto ocurre de dos maneras: o todos los segmentos se hacen casi simultáneamente, o algunos segmentos en la parte frontal del cuerpoespecificado, como la cabeza, y luego se agregan segmentos posteriores, que es similar a lo que sucede en la mayoría de los otros artrópodos, como las arañas.
"Tenemos una comprensión detallada y creciente de la regulación de la segmentación en varios insectos, pero estudios previos han demostrado que se utilizan algunos mecanismos genéticos diferentes para generar segmentos en embriones de araña", dice el autor principal Christian Paese, PhD Student in the Evolutiondel Grupo de Desarrollo Animal y Morfología de la Universidad de Oxford Brookes, Reino Unido. "En los insectos, el gen SoxB, Dichaete, está involucrado en la segmentación. Después de haber identificado una familia de genes Sox en la araña Parasteatoda tepidariorum , queríamos ver si también juegan un papel durante la segmentación en estos animales también "
El equipo estudió por primera vez dónde se utilizan los diferentes genes Sox en los embriones de araña. Establecieron que la araña madre suministró Sox21b-1 y que sus patrones de actividad sugerían que estaba involucrado en la segmentación.
Para estudiar esto más a fondo, utilizaron la interferencia de ARN para silenciar el gen Sox21b-1 en la araña y observaron los efectos sobre el desarrollo. Esto reveló que el gen es necesario para la segmentación de los segmentos anterior y posterior en las arañas. En la parte anterior, Sox21b-1 desempeña el papel de un 'gen gap', lo que significa que es uno de los primeros genes que se activan en el desarrollo y especifica la formación simultánea de algunos de los segmentos del cuerpo con patas. En la parte posterior, Sox21b-1 regula la 'zona de adición de segmentos', que permite la adición secuencial de segmentos adicionales activando un conjunto importante de genes de desarrollo en las vías Wnt y Delta-Notch sistemas de señalización celular que regulan el desarrollo en organismos multicelulares.
El equipo también demostró que, además de estar involucrado en la segmentación, Sox21b-1 regula la división celular en el embrión temprano. Aunque el silenciamiento de Sox21b-1 tuvo los efectos más pronunciados en el tronco de la araña en desarrollo, causando embriones acortados con faltantessegmentos de la pierna, también influyó en el destino de las células en la región de la cabeza también, lo que requiere una mayor investigación.
"Nuestro trabajo en Sox21b-1 proporciona nuevas ideas importantes sobre la evolución y la regulación de la segmentación en los artrópodos", concluye el autor principal Alistair McGregor, profesor de biología evolutiva del desarrollo en la Universidad Oxford Brookes. "Es muy significativo que dos estén muy relacionadosLos genes SoxB están involucrados en la segmentación en ambos Parasteatoda tepidariorum arañas e insectos, señalando un papel antiguo para esta subfamilia de genes Sox en invertebrados. Será interesante examinar cualquier papel de segmentación de los genes Sox en otras arañas y arácnidos, incluidos aquellos que no experimentaron una duplicación del genoma ".
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Materiales proporcionado por eLife . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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