Así lo explica el grupo de investigación de Regulación Génica y Morfogénesis del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) en un estudio publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’.

En un estudio anterior sobre las claves genómicas del origen de los vertebrados, que fue publicado en 2018 en la revista ‘Nature’, esos investigadores vieron que, en la transición de invertebrados a vertebrados, los genes de estos ganaban una regulación más compleja y se duplicaban y ganaban funciones más específicas.

Partiendo de esta base, el nuevo estudio arroja luz sobre cómo esta regulación se ha hecho más compleja. Para ello, los autores analizaron la regulación de los genes en vertebrados diferentes, como la rana y pez cebra, y los compararon con los invertebrados anfioxo y el hemicordado ‘Ptychodera flava’.

“Para comprender mejor cómo cambia la regulación en la transición de vertebrados a invertebrados, hemos buscado cascadas de regulación que sean comunes a todos estos organismos. Es decir, hemos estudiado procesos que se han conservado a lo largo de millones de años de evolución, pero que han sufrido pequeños cambios en la transición de invertebrados a vertebrados”, apunta Juan Tena, uno de los autores.

Tena añade al respecto: “Para ver las diferencias en esta transición, hemos tratado a los diferentes organismos con fármacos que alteran estas vías, y hemos estudiado cómo esto afecta a la regulación génica en los diferentes organismos. Usando esta estrategia, hemos corroborado nuestros estudios anteriores, ya que hemos observado que la regulación en los vertebrados es más compleja que en invertebrados”.

ENFERMEDADES

Lo más relevante que este grupo de investigación ha descubierto es que estas cascadas de regulación en los invertebrados parece que están más desconectadas unas de otras, mientras que en vertebrado se hallan más interconectadas.

“Esta conectividad más alta la hemos visto en genes que son importantes para tejidos y estructuras que son específicas de vertebrados, como las patas o la retina. Es decir, que estas estructuras que han permitido a los vertebrados adaptarse a multitud de nichos ecológicos diferentes, están enriquecidas en genes que integran más información regulatoria, porque esto permite que su expresión sea controlada de forma más fina”, apunta Alejandro Gil, otro de los autores.

En la transición de invertebrados a vertebrados, estos últimos han ganado una mayor interconectividad en la regulación de su genoma. “Esto ha facilitado que la regulación de genes clave sea más fina, dando lugar a tejidos más complejos que han permitido a los vertebrados diversificarse y colonizar prácticamente todos los ecosistemas de la Tierra”, asevera Gil.

Según los investigadores del CABD, este estudio abre la puerta a entender de dónde surge la complejidad morfológica que existe dentro de los vertebrados.

“En este grupo de animales tenemos grupos muy diversos morfológicamente, como, por ejemplo, humanos y aves, con estructuras únicas en cada grupo. Con este trabajo entendemos mejor cual es el papel de la regulación genética en la aparición de la tremenda diversidad morfológica que existe en los vertebrados. Entender esta regulación nos puede ayudar a comprender mejor ciertas enfermedades que se dan por problemas en la regulación genética, por ejemplo”, concluye Tena.