Un equipo de investigadores ha descubierto que el gen Chinmo está relacionado con la etapa juvenil de los insectos, y que este gen también se encuentra en los humanos, lo que podría conducir a descubrimientos prometedores dentro de unos años.
Un nuevo estudio publicado en eLife y dirigido por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE, CSIC-UPF) y el IRB Barcelonareveló que el gen chinmo Es responsable de establecer la etapa juvenil en los insectos. También confirma que los genes Br-C y E93 juegan un papel regulador en la madurez de los insectos. Estos genes, que también están presentes en humanos, actúan como promotores y supresores de procesos cancerosos respectivamente.
Los resultados de la investigación realizada con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y la cucaracha Blatella germanica, revelan que estos genes se han conservado a lo largo de la evolución de los insectos. Por ello, se cree que podrían jugar un papel clave en la evolución de la metamorfosis.
Los genes Chinmo, Br-C y E93 son las manecillas del reloj biológico en insectos
Los insectos que experimentan una metamorfosis completa, como las moscas, pasan por las siguientes tres etapas de desarrollo: el embrión, que se forma dentro del huevo; la larva (etapa juvenil), que crece en varias etapas; y la pupa, la etapa que comprende la metamorfosis y la formación del organismo adulto.
Estudios previos habían encontrado que el gen Br-C determina la formación de pupas en insectos. En 2019, el mismo equipo de IBE que lideró este estudio describió la función esencial de E93 para completar la metamorfosis en insectos e iniciar la maduración de los tejidos que luego forman el adulto. Sin embargo, hasta ahora se desconocía el gen responsable de determinar el estadio juvenil. Este estudio ahora ha identificado el gen Chimno como el principal precursor de esta etapa en los insectos.
Al suprimir el gen Chinmo en copias de drosófila, los científicos notaron que estos insectos pasaron a la etapa de pupa sin completar la etapa juvenil, antes de pasar a la etapa adulta. Por lo tanto, estos hallazgos confirman que Chinmo es esencial para el desarrollo de los jóvenes.
el medico Javier Franchinvestigador de OIE (CSIC-UPF), que codirigió el estudio, dijo en un comunicado:
«Descubrimos que Chinmo promueve el crecimiento de tejido durante la etapa juvenil de Drosophila al mantener las células sin diferenciar. Entonces, mientras se expresa Chinmo, las células no pueden diferenciarse porque el gen suprime la acción de los genes responsables de la formación de tejidos maduros».
El estudio concluye así que el gen Chinmo debe estar inactivado para que el drosófila progresar desde la etapa juvenil a la etapa de pupa y metamorfosearse con éxito. Asimismo, confirma que la acción secuencial de los tres genes, Chinmo, Br-C y E93, durante los estadios de larva, pupa y adulto, respectivamente, coordina la formación de los diferentes órganos que componen el organismo adulto.
La ausencia de Chinmo en las células imaginarias suprime el crecimiento del ala (izquierda) en comparación con el tejido precursor del ala de control (centro), mientras que la sobreexpresión del gen Chinmo provoca un crecimiento excesivo del tejido, como ocurre en los procesos tumorales (derecha). Crédito de la imagen: OIE
Los genes reguladores del crecimiento juegan un papel clave en los procesos del cáncer
Chinmo y Br-C pertenecen a la gran familia de factores de transcripción BTB-ZF, proteínas involucradas en el cáncer y que también se encuentran en humanos. Aunque estudios previos habían demostrado que Chinmo es un precursor del cáncer, hasta ahora se desconocía el papel de Br-C y E93 en esta enfermedad.
Dr. Jordi Casanova, investigador del IRB Barcelona y coautor del estudio, dijo en un comunicado:
“Comprender los mecanismos moleculares del crecimiento celular puede ayudarnos a comprender mejor los procesos del cáncer. Las células sanas crecen, se diferencian y maduran. En cambio, las células cancerosas crecen sin control, no logran diferenciarse ni madurar. Por lo tanto, determinar el papel de Chinmo, Br-C y E93 puede ser clave para futuras investigaciones clínicas».
El estudio muestra que mientras que Chinmo es un precursor oncogénico porque promueve el crecimiento de tejido y previene la diferenciación, Br-C y E93 sirven como supresores de tumores al activar la maduración de tejido.
Chinmo revela cómo evolucionó la metamorfosis
La metamorfosis completa de insectos como las mariposas y las moscas es una innovación evolutiva que evolucionó gradualmente durante la evolución a partir de insectos que experimentan una metamorfosis mucho más simple, como las cucarachas. Para comprender cómo ocurrió este proceso gradual, los investigadores observaron la función de Chinmo, Br-C y E93 en las cucarachas.
el medico David Martíninvestigador de OIE (CSIC-UPF), que codirigió el estudio, dijo en un comunicado:
“Al analizar la función de estos genes en diferentes especies de insectos, podemos observar cómo funciona la evolución. La observación de que la función Chinmo se conserva en insectos tan separados evolutivamente como las moscas y las cucarachas nos da pistas sobre cómo surgieron las metamorfosis».
Los resultados del estudio indican que la acción reguladora de Chinmo y E93 en insectos más basales como la cucaracha es suficiente para determinar la transición de la forma juvenil a la adulta. Sin embargo, la introducción del gen Br-C permitió el desarrollo de la pupa y la metamorfosis completa de una nueva etapa de pupa en insectos como las moscas.
[Fuente: phys.org]
Crédito de la imagen de portada: depositphotos.com
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