Los cambios en tan sólo tres letras
genéticas, entre miles de millones, impulsaron la evolución y el
desarrollo de la red motora-sensorial de los mamíferos, y sentaron las
bases para las características que definen el cerebro humano, según ha
informado, en la revista 'Nature,' un equipo de investigadores de la
Universidad de Yale, en Estados Unidos.
Esta red proporciona las conexiones sinápticas directas entre la
neocorteza --responsable de las emociones, la percepción y la
cognición-- y los centros nerviosos del cerebro que hacen posible las
habilidades motoras.
"En esta investigación, hemos encontrado los códigos genéticos que
dirigen a las células para formar la red motora-sensorial de la
neocorteza," explica Nenad Sestan, profesor de Neurobiología en Yale,
investigador en Instituto Kavli de Neurociencia, y autor principal del
artículo
El estudio investigó los cambios genéticos que ocurren durante las
primeras etapas del desarrollo de un embrión, y qué dirige a las
células a asumir funciones específicas. Los fragmentos de ADN que no
codifican proteínas, llamados elementos cis-reguladores, habían sido
previamente identificados como factores críticos de la evolución -estos
elementos, controlan la activación de los genes que llevan a cabo la
formación de las estructuras corporales básicas de todos los organismos.
Sungbo Shim, coautor del estudio, y otros miembros del laboratorio
de Sestan, identificaron una región reguladora de ADN, a la que
llamaron E4, que mejora el desarrollo del sistema corticoespinal. E4 se
conserva en todos los mamíferos, lo que indica su importancia para la
supervivencia, según los científicos. El laboratorio también descubrió
cómo SOX4, SOX11 y SOX5 - secciones de ADN llamados factores de
transcripción - controlan la expresión de genes y operan en conjunto
para dar forma a esta red en el embrión en desarrollo.
Mediante la manipulación de sólo tres letras genéticas, los
científicos fueron capaces de "reactivar" funcionalmente la actividad
reguladora en un pez cebra.
Los autores también muestran que SOX4 y SOX11 son importantes en
la formación de las capas de la corteza cerebral, un cambio esencial que
condujo a una mayor complejidad de la organización del cerebro en los
mamíferos, incluyendo a los seres humanos.
"Juntas, nuestras sofisticadas habilidades motoras nos permiten
manipular herramientas, caminar, hablar y escribir; y nuestras
capacidades cognitivas y emocionales nos permitan pensar, amar, y
planificar", afirma Sestan.
El laboratorio de Sestan también está investigando si otros tipos
de cambios en estos genes y elementos reguladores, en el desarrollo
temprano, pueden producir discapacidad intelectual y autismo.
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