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Mezcla de mamíferos
Al equipar a los ratones con un fragmento de ADN que dirige el desarrollo de las alas en los murciélagos, los científicos han creado roedores con extremidades anteriores anormalmente largas, imitando uno de los pasos en la evolución del ala del murciélago. Su trabajo da peso a la idea de que las variaciones en la forma en que se controlan los genes, y no solo las mutaciones en las regiones codificantes de los genes, son una fuerza impulsora de la evolución.
Batratón: Los científicos le dieron a los ratones la versión de murciélago de un fragmento de ADN que aumenta la actividad de un gen involucrado en el desarrollo de las extremidades. Los ratones tenían extremidades un poco más largas que sus contrapartes normales, lo que demuestra la fuerza sutil de la evolución.
Las patas delanteras ligeramente más largas de los ratones transgénicos los hacen más parecidos a los murciélagos, dice Nipam Patel , profesor de biología celular y molecular y biología integrativa en la Universidad de California, Berkeley, que no participó en el trabajo. Parece una diferencia sutil, pero la evolución funciona con estas diferencias sutiles.
Los investigadores se centraron en un gen, Prx1, que desempeña un papel en el alargamiento de los huesos de las extremidades en los mamíferos. La expresión del gen está regulada por otra secuencia de ADN, llamada potenciador de Prx1. Para investigar cómo el potenciador da forma al desarrollo de las extremidades, Richard Behringer , profesor de genética molecular en la Universidad de Texas MD Anderson Cancer Center , y sus colegas de todo el país colocaron la versión murciélago del potenciador Prx1 en ratones para que controlara el gen Prx1 del ratón. Estos animales transgénicos desarrollaron extremidades anteriores que eran en promedio un 6 por ciento más largas de lo normal cuando nacieron. Fue una diferencia significativa, aunque los ratones parecen ratones, dice Behringer. No van a salir volando de la jaula. Los investigadores informan de su trabajo en el último número de Genes y desarrollo .
Para tener alguna posibilidad de volar, los ratones tendrían que desarrollar extremidades anteriores muy diferentes, como las de los murciélagos, que son más largas y tienen membranas estiradas entre los huesos. Behringer dice que le gustaría intentar reemplazar los potenciadores de las extremidades en ratones con los de otros animales, como ballenas o canguros.
Charles Darwin contempló la evolución de diferentes tipos de extremidades en En el origen de las especies . Comenzando con un patrón básico de extremidades, sucesivas modificaciones leves, escribió, eventualmente producen las diversas extremidades de mamíferos que vemos hoy: manos humanas, alas de murciélago, aletas de ballena.
Creemos que lo que hemos hecho es una de esas ligeras modificaciones, dice Behringer. Tal vez durante la evolución tendrías muchos de esos y la extremidad se alargaría mucho, y tal vez parte del tejido se retendría entre los dedos, lo que finalmente conduciría a las estructuras que permitirían volar a un murciélago.
Es una demostración muy agradable de algo que la gente ha estado sospechando desde hace algún tiempo: que las secuencias reguladoras, más que los cambios en las secuencias de proteínas, impulsan la evolución, dice Susan Mackem , quien dirige la Unidad de Biología del Desarrollo en el Instituto Nacional del Cáncer Centro de Investigaciones sobre el Cáncer . Mackem no participó en la investigación de Behringer.
El equipo de Behringer también encontró algo inesperado. Cuando los investigadores crearon ratones mutantes que carecían del potenciador de Prx1 de ratón, los animales desarrollaron patas delanteras de longitud normal. Eso sugiere que más de un potenciador controla la expresión del gen Prx-1 en ratones, asegurando lo que Behringer llama redundancia reguladora.
Siempre que haya una copia para hacer el trabajo, la otra copia puede ser creativa, dice Ann Burke , profesor asociado de biología en Wesleyan University.