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Biologos”crean” escarabajo con un tercer ojo

Publicado por shinji_nerv el miércoles, 22 noviembre 2017
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Oaxaca.-Los fans de “Juego de Tronos” recordarán sin duda al cuervo de tres ojos que conoce los secretos del pasado, presente y futuro. Pues un equipo de biólogos de la Universidad de Indiana (EE.UU.) ha conseguido crear un animal similar, aunque sin capacidades fantásticas, por supuesto.

Utilizando una herramienta genética simple, los científicos han desarrollado un tercer ojo adicional completamente funcional en el centro de la frente de un escarabajo común. Parece el capricho de unos investigadores aburridos en el laboratorio, pero en realidad este juego genético puede ayudar a comprender cómo se las arregla la evolución para crear nuevos rasgos complejos o recrear los ya conocidos en lugares novedosos.

“La biología del desarrollo es maravillosamente compleja en parte porque no hay un solo gen para un ojo, un cerebro, el ala de una mariposa o el caparazón de una tortuga”, explica el biólogo Armin P. Moczek, responsable del estudio que publica la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). “Al contrario, miles de genes individuales y docenas de procesos de desarrollo se unen para permitir la formación de cada uno de estos rasgos”, añade.

Los científicos comparan la evolución de un rasgo físico novedoso con una construcción con Legos. Pero a diferencia de la reorganización y la combinación de ladrillos de plástico de juguete para formar una nueva estructura, aún no está claro qué mecanismos biológicos guían la construcción de nuevos rasgos físicos en algunas circunstancias y no en otras. “Puedes hacer cosas nuevas una y otra vez o en lugares nuevos usando el mismo conjunto de ‘ladrillos’“, dice Moczek. “Pero con los Legos, sabemos las reglas: qué piezas van juntas y cuáles no. En biología, todavía nos cuesta entender qué va con qué”.

En el lugar equivocado

Una de las formas en que los científicos han buscado obtener una visión más clara de este proceso es provocando el crecimiento de órganos “ectópicos”, que se forman en la parte incorrecta del cuerpo. Los primeros trabajos en este campo se han centrado en la formación de ojos de mosca de la fruta en el lugar equivocado, como en el ala o una pata. Sin embargo, estos experimentos requieren la activación de genes reguladores importantes en la nueva ubicación, una técnica que se limita a unos pocos organismos de estudio. Los “ojos” resultantes tampoco fueron completamente funcionales.

Por el contrario, en la nueva investigación el equipo desactivó un solo gen principal llamado odt, que parece desempeñar un papel en la formación de la cabeza durante el desarrollo, para lograr el crecimiento de un ojo en el centro de la cabeza de un escarabajo. “En respuesta a esta interrupción, el resto del desarrollo de la cabeza se reorganizó para producir un rasgo altamente complejo en un nuevo lugar”, indica el investigador.

Y el ojo funciona de verdad. El equipo realizó múltiples pruebas para probar que la estructura tenía los mismos tipos de células, expresaba los mismos genes, desarrollaba conexiones nerviosas apropiadas y provocaba la misma respuesta conductual que un ojo normal. Todo era correcto.

Pero según los investigadores, lo que hace que los resultados sean tan emocionantes -más allá de la novedad del ojo de Frankenstein- es la técnica genética relativamente simple utilizada para lograr desactivar el gen, que está disponible para la mayoría de los investigadores en distintos organismos.

Moczek cree que los hallazgos también pueden ayudar a abordar cuestiones fundamentales en desarrollo, evolución y medicina. Por ejemplo, comprender cómo los órganos complejos organizan su crecimiento e integración en el cuerpo son desafíos centrales que las ciencias médicas deben superar para desarrollar órganos artificiales para la investigación y el trasplante.

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