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El desarrollo embrionario y los genes Hox

      
Los científicos ya sabían que la estructura del organismo se desarrolla en el embrión. En el caso de los seres humanos, en sólo 48 horas una masa de células sin ton ni son se transforman en un embrión con cabeza, columna vertebral y extremidades. De ahí en adelante lo que queda son los detalles, que el embrión crezca y que gane peso. El misterio de cómo las instrucciones genéticas del organismo se siguen casi a la perfección en este proceso fueron descubiertas recientemente.
 
Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne y de la Universidad de Ginebra en Suiza descubrieron que el embrión se desarrolla una capa o segmento a la vez comenzando desde la cabeza. Por ejemplo, los seres humanos surgen de unos treinta segmentos, más o menos el número de vértebras que tenemos.
 
En un período de dos días, cada 90 minutos se desarrolla un nuevo segmento, primero la cabeza, luego las vértebras cervicales, las torácicas, las lumbares y la espalda baja exactamente en ese orden. Los segmentos de ADN que regulan el proceso se llaman genes Hox. El cuerpo humano tiene 39 genes Hox divididos en cuatro grupos. Los genes Hox están alineados en un orden específico e incambiable, así que hay una correlación perfecta entre la activación uno a uno y en filita de los genes Hox y el crecimiento uno a uno y en filita de los segmentos vertebrales.
 
Los científicos comparan este proceso con un algoritmo matemático en el que las instrucciones se siguen en un orden particular y que, sin ese orden, no se obtiene el producto final. En cierto modo me recuerda a mi hijo, el cual trató de enseñarme cómo poner los colores de un cubo de Rubik en su respectivas caras usando un algoritmo. Un error de mi parte, lo cual pasa casi siempre, hace que los colores no caigan donde deben y que mi hijo me mire como si me hubiera colgado en un examen de la vista.
 
Otra analogía que muestra cómo trabajan los genes Hox es la de un músico que tiene que leer una partitura musical y tocar cada nota en un orden específico. Salirse del orden transforma una pieza musical exquisita en un reguero de sonidos poco artísticos.
 
Claro, no siempre los genes Hox se comportan tan perfectamente. Por ejemplo, una mutación en uno de los genes Hox de cierto animal hace que siga creando decenas de vértebras y que no cree patas. Ese organismo se llama serpiente. A veces el organismo sigue creando segmentos, pero con patas. Este es el caso del insecto milpiés. Otras mutaciones en los genes Hox hacen que le salgas dos pares de alas a una mosca en lugar de un par, o que le crezca una pata en vez de una antena en la cabeza a este insecto.
 
Ocasionalmente los seres humanos tenemos mutaciones en los genes Hox. En general, en una persona sin mutaciones, el gen Hox D-9 hace el hombro, el gen D-10 hace la parte superior del brazo, el D-11 hace el brazo inferior, el D-12 hace la muñeca y el D-13 hace la mano y los dedos. Un defecto en el gen D-11 causaría un brazo donde la mano está en el codo. Un defecto en el gen D-13 causaría dedos extra o dedos pegados. Si ninguno de estos genes del D-10 al D-13 trabajan bien, entonces el resultado es un bebé que nacería sin brazos.
 
Este estudio suizo es importante ya que nos enseña que, aunque pequeños cambios en la genética son responsables del desarrollo de nuevas especies, también existen genes similares en todos los organismos. Esta similitud sólo puede explicarse científicamente utilizando la evolución biológica y el hecho de que los genes Hox son de los más antiguos en todo el mundo animal.
 
Para más información, visítanos: www.cienciapr.org.

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