Manipulan gusanos para desarrollar cabezas y cerebros de otras especies

TUFTS UNIVERSITY

Biólogos de la Universidad de Tufts han logrado que cabezas y cerebros de especies diferentes de gusanos planos se desarrollen en otra variedad, sin alterar la secuencia genómica. El trabajo revela circuitos fisiológicas con un nuevo tipo de epigenética --la información existente fuera de la secuencia genómica-- que determina la anatomía a gran escala.

El hallazgo de que la forma de la cabeza no está determinada por el genoma, sino que puede ser anulada por manipulación de las sinapsis eléctricas en el cuerpo, sugiere que las diferencias en las especies podrían determinarse en parte por la actividad bioeléctrica de las redes.

 

El descubrimiento podría mejorar la comprensión de los defectos de nacimiento y la regeneración mediante la revelación de una nueva vía para el control de la formación de patrones complejos. Ya se sabía que las redes neuronales explotan sinapsis bioeléctricas para almacenar y volver a escribir la información en el cerebro.

 

Los resultados se detallan en el artículo de portada de la edición de noviembre 2015 de International Journal of Molecular Sciences.

 

"Se piensa comúnmente que la secuencia y la estructura de la cromatina - material que compone los cromosomas - determina la forma de un organismo, pero esos resultados muestran que la función de las redes fisiológicas puede anular por defecto la anatomía específica de las especies", dice Michael Levin, autor del estudio, que dirige el Centro de Regenerativa y Biología del Desarrollo de Tufts.

 

"Por la modulación de la conectividad eléctrica de las células a través de las sinapsis, fuimos capaces de derivar patrones de la morfología de la cabeza y el cerebro pertenecientes a especies completamente diferentes, a partir de un animal con un genoma normal".

 

El experimento se desarrolló sobre la especie de gusano plano Girardia dorotocephala, que tienen notable capacidad regenerativa. Los investigadores fueron capaces de inducir el desarrollo de diferentes formas de la cabeza de cada especie, interrumpiendo las uniones en hendidura, que son los canales de proteínas que permiten a las células comunicarse entre sí pasando señales eléctricas de ida y vuelta. El cambio fue más allá de la piel; incluyó no sólo la forma general de la cabeza, sino la forma.