Investigadores del Centro RIKEN para la Dinámica de los Biosistemas BDR y colaboradores han descrito por primera vez el desarrollo del oído interno del pez bruja. Publicado en la revista Naturaleza , el estudio proporciona una nueva historia para la evolución del oído interno que comenzó con el último antepasado común de los vertebrados modernos.
La comparación de órganos entre animales relacionados puede ser útil al tratar de comprender el proceso evolutivo y, en última instancia, nos ayudará a comprender mejor la organogénesis, el proceso a través del cual se desarrollan los órganos. Esta filosofía subyacente ayudó a guiar el esfuerzo de colaboración para estudiar el oído interno dirigido porShigeru Kuratani en RIKEN BDR.
La historia comienza con una diferencia entre los vertebrados con mandíbula y sin mandíbula. Los vertebrados con mandíbula como los humanos tienen oídos internos con tres canales semicirculares, que son los que nos permiten sentir nuestra posición y mantener el equilibrio en el mundo, y especialmente sentir la aceleración en 3-DEl registro fósil muestra que un grupo de peces sin mandíbula de la era Paleozoica solo tenía dos canales semicirculares. Con el fin de comprender los cambios evolutivos que llevaron a tres canales, el equipo observó los dos únicos tipos de vertebrados sin mandíbulas que todavía existen en la tierra:lampreas y halcones.
Se cree que las lampreas tienen dos canales semicirculares, mientras que el pez bruja solo tiene uno. Sin embargo, ya no se cree que el pez bruja sea más primitivo que la lamprea. Una serie de experimentos de biología molecular fue capaz de aclarar el problema. Analizando los genes reguladores que controlanEl desarrollo de los canales semicirculares mostró que el patrón básico del desarrollo del oído interno es similar para todos los vertebrados, incluidas las lampreas y el pez bruja.Los genes clave, como Tbx1 y Patched, se expresaron en los mismos lugares con el mismo tiempo en los tres tipos de vertebrados..
Los canales anterior y posterior en los vertebrados con mandíbula parecen ser genéticamente homólogos a las partes anterior y posterior del canal de la lamprea, mientras que el patrón para el canal único del pez brujo es probablemente un rasgo evolucionado, no una condición primitiva. La diferencia entre la mandíbulay el pez sin ley es la presencia del crus común, una estructura que conecta los canales anterior y posterior en los vertebrados con mandíbula. El estudio actual no pudo determinar si el crus común es algo que ganaron los vertebrados con mandíbula o algo que se perdió en los vertebrados sin mandíbula.
Un análisis adicional se centró en el gen Otx1. Este gen es necesario para el desarrollo adecuado del canal lateral, el tercer canal que es exclusivo de los vertebrados con mandíbula. Los investigadores descubrieron que, a pesar de la falta de un canal lateral, las lampreas y el halcón expresaron Otx1en la ubicación adecuada durante el desarrollo. Esto fue algo sorprendente ya que se pensó que su expresión era un advenimiento que condujo a la evolución del canal lateral. En cambio, parece que la expresión de Otx1 en la vesícula ótica es una característica antigua para todos los vertebrados.
Una comprensión más completa será posible al realizar estudios con un animal que represente los linajes antes de que los vertebrados con mandíbula y sin mandíbula se separen.
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Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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