{"id":115639,"date":"2025-05-07T16:28:06","date_gmt":"2025-05-07T15:28:06","guid":{"rendered":"https:\/\/helloproject.es\/vigilancia\/las-medusas-peine-revelan-el-origen-primitivo-de-la-regulacion-genomica-de-los-animales\/"},"modified":"2025-05-07T16:28:06","modified_gmt":"2025-05-07T15:28:06","slug":"las-medusas-peine-revelan-el-origen-primitivo-de-la-regulacion-genomica-de-los-animales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/helloproject.es\/vigilancia\/las-medusas-peine-revelan-el-origen-primitivo-de-la-regulacion-genomica-de-los-animales\/","title":{"rendered":"Las medusas peine revelan el origen primitivo de la regulaci\u00f3n gen\u00f3mica de los animales"},"content":{"rendered":"

La vida depende de la activaci\u00f3n y la desactivaci\u00f3n de los genes en un momento espec\u00edfico. Esto ocurre incluso en los seres vivos m\u00e1s simples, pero generalmente en distancias cortas a trav\u00e9s de la secuencia de ADN, con el interruptor de encendido o apagado colocado justo al lado de un gen. Este tipo de regulaci\u00f3n gen\u00f3mica es b\u00e1sico y probablemente tan antiguo como la vida en la Tierra.<\/p>\n

Un nuevo estudio publicado hoy en\u00a0Nature\u00a0por un equipo del Centro de Regulaci\u00f3n Gen\u00f3mica (CRG) y del Centro Nacional de An\u00e1lisis Gen\u00f3mico (CNAG), ambos en Barcelona, ha descubierto que la capacidad de controlar genes desde m\u00e1s lejos, a trav\u00e9s de muchas decenas de miles de letras de ADN, evolucion\u00f3 hace entre 650 y 700 millones de a\u00f1os. Probablemente apareci\u00f3 en los inicios de la evoluci\u00f3n de los animales, unos 150 millones de a\u00f1os antes de lo que se cre\u00eda.<\/p>\n

El control gen\u00e9tico a larga distancia, o regulaci\u00f3n distal, se basa en el plegamiento f\u00edsico del ADN y las prote\u00ednas en bucles sofisticados. Esto permite que regiones alejadas del punto de partida de un gen activen su funci\u00f3n. Es una capa adicional de control que probablemente ayud\u00f3 a los primeros animales multicelulares a construir tipos de c\u00e9lulas y tejidos especializados sin tener que inventar nuevos genes.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

El comienzo de la regulaci\u00f3n gen\u00f3mica<\/h2>\n

Es probable que la innovaci\u00f3n cr\u00edtica se originara en una criatura marina, en el ancestro com\u00fan de todos los animales existentes. El animal desarroll\u00f3 la capacidad de plegar el ADN de manera controlada, creando bucles en el espacio tridimensional que pon\u00edan en contacto directo fragmentos de ADN lejanos entre s\u00ed en un plano bidimensional.<\/p>\n

El control gen\u00e9tico a larga distancia, o regulaci\u00f3n distal, se basa en el plegamiento f\u00edsico del ADN y las prote\u00ednas en bucles sofisticados<\/p>\n

\u201cEsta criatura podr\u00eda reutilizar su conjunto de herramientas gen\u00e9ticas de diferentes maneras de forma similar a una\u00a0navaja suiza, lo que le permitir\u00eda refinar y explorar estrategias de supervivencia innovadoras. No esper\u00e1bamos que esta capa de complejidad fuera tan antigua\u201d, afirma la Dra. Iana Kim, coautora del estudio e investigadora del Centro de Regulaci\u00f3n Gen\u00f3mica (CRG) y el Centro Nacional de An\u00e1lisis Gen\u00f3mico (CNAG).<\/p>\n

El descubrimiento fue posible gracias a la exploraci\u00f3n de los genomas de muchas de las ramas m\u00e1s antiguas del \u00e1rbol geneal\u00f3gico de los animales, incluidas las medusas peine como la \u2018nuez de mar\u2019 (Mnemiopsis leidyi), los placozoos, los cnidarios y las esponjas. Tambi\u00e9n se estudiaron parientes unicelulares que no son animales, pero que comparten un ancestro com\u00fan.<\/p>\n

\u201cSe puede descubrir una gran cantidad de biolog\u00eda nueva observando extra\u00f1as criaturas marinas. Hasta ahora, hab\u00edamos estado comparando secuencias gen\u00f3micas, pero gracias a nuevos m\u00e9todos ahora podemos analizar qu\u00e9 mecanismos de regulaci\u00f3n g\u00e9nica controlan la funci\u00f3n del genoma en todas las especies\u201d, explica\u00a0Arnau Sebe Pedr\u00f3s, coautor principal del y l\u00edder del grupo en el CRG.\u00a0<\/p>\n

El an\u00e1lisis mostr\u00f3 que la medusa peine ten\u00eda m\u00e1s de cuatro mil bucles en todo el genoma.<\/p>\n

El equipo utiliz\u00f3 una t\u00e9cnica llamada Micro-C para mapear c\u00f3mo el ADN se pliega f\u00edsicamente dentro de las c\u00e9lulas de cada una de las 11 especies diferentes que estudiaron. A escala, cada n\u00facleo de c\u00e9lula humana contiene unos dos metros de ADN. Examinaron 10 000 millones de datos de secuenciaci\u00f3n para construir el mapa del genoma en 3D de cada especie en detalle.<\/p>\n

Si bien no hubo evidencia de regulaci\u00f3n distal en los parientes unicelulares de los animales, los animales no bilaterales, como las medusas peine, los placozoos y los cnidarios, ten\u00edan muchos bucles.\u00a0Mnemiopsis leidyi\u00a0ten\u00eda m\u00e1s de cuatro mil bucles en todo el genoma.<\/p>\n

El hallazgo es sorprendente dado que su genoma tiene alrededor de 200 millones de letras de ADN. En comparaci\u00f3n, el genoma humano tiene 3 100 millones de letras y nuestras c\u00e9lulas pueden tener decenas de miles de bucles.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Un cambio paradigm\u00e1tico<\/h2>\n

Hasta ahora, se pensaba que la regulaci\u00f3n distal hab\u00eda aparecido por primera vez en el \u00faltimo ancestro com\u00fan de los animales bilaterales, un grupo de muchos tipos diferentes de animales que apareci\u00f3 por primera vez en la Tierra hace unos 500 millones de a\u00f1os.<\/p>\n

Sin embargo, las medusas peine descienden de formas de vida que divergieron temprano de otros linajes de animales hace unos 650 o 700 millones de a\u00f1os. Que las medusas peine sean m\u00e1s antiguas que las esponjas en el \u00e1rbol de la vida sigue siendo un debate en c\u00edrculos de biolog\u00eda evolutiva, pero el estudio demuestra que la regulaci\u00f3n distal surgi\u00f3 al menos ciento cincuenta millones de a\u00f1os antes de lo que se cre\u00eda.<\/p>\n

Que las medusas peine sean m\u00e1s antiguas que las esponjas en el \u00e1rbol de la vida sigue siendo un debate en c\u00edrculos de biolog\u00eda evolutiva<\/p>\n

La investigaci\u00f3n hizo otro descubrimiento sorprendente. Muchos animales son vertebrados. En sus c\u00e9lulas, los bucles est\u00e1n controlados por CTCF, una prote\u00edna arquitect\u00f3nica que define los l\u00edmites y compartimenta los genes en diferentes vecindarios locales. Es una unidad fundamental de la arquitectura gen\u00f3mica en mam\u00edferos, aves, reptiles, anfibios y peces.\u00a0<\/p>\n

Sin embargo, los genomas de los animales no bilaterales no codifican ninguna prote\u00edna equivalente a la CTCF. En cambio, los autores descubrieron que las medusas peine usan una prote\u00edna arquitect\u00f3nica diferente que pertenece a la misma familia estructural. El descubrimiento rompe la suposici\u00f3n de que la regulaci\u00f3n gen\u00f3mica distal avanzada requiere CTCF.<\/p>\n

<\/p>\n

Ahora sabemos que se pueden utilizar\u00a0dos prote\u00ednas diferentes\u00a0para unir las piezas distales de ADN en el espacio formando un bucle<\/p>\n

Marc A. Marti-Renom (CRG y CNAG)
\n<\/p>\n

\u201cEs impresionante que el mismo problema se haya resuelto con diferentes herramientas. Gracias a este trabajo, ahora sabemos que se pueden utilizar dos prote\u00ednas diferentes para unir las piezas distales de ADN en el espacio formando un bucle. \u00bfNo es maravillosa la evoluci\u00f3n?\u201d, afirma\u00a0Marc A. Marti-Renom, profesor\u00a0de investigaci\u00f3n y\u00a0jefe de grupo del CNAG y del CRG.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Posibles aplicaciones<\/h2>\n

Al igual que las esponjas y las medusas peine, los humanos tambi\u00e9n est\u00e1n hechos de los mismos componentes b\u00e1sicos del ADN. Hoy en d\u00eda, nuestros cuerpos dependen de la antigua innovaci\u00f3n de la regulaci\u00f3n distal para ayudar a crear diferentes tipos de c\u00e9lulas a partir del mismo ADN, produciendo de todo, desde c\u00e9lulas cerebrales hasta c\u00e9lulas inmunitarias. Cuando estos contactos no funcionan, pueden surgir enfermedades.<\/p>\n

El an\u00e1lisis de la regulaci\u00f3n distal en organismos antiguos revela el origen de la regulaci\u00f3n gen\u00f3mica y aporta claves sobre el funcionamiento y las fallas del sistema celular, con posibles aplicaciones m\u00e9dicas<\/p>\n

Al rastrear la regulaci\u00f3n distal hasta animales que vivieron hace muchos cientos de millones de a\u00f1os, se puede comenzar a reconstruir c\u00f3mo tomaron forma las primeras versiones de la regulaci\u00f3n gen\u00f3mica, proporcionando nuevas pistas sobre los principios fundamentales que gobiernan nuestras c\u00e9lulas y cuerpos en la actualidad. Esto puede ayudarnos a comprender en qu\u00e9 puntos el sistema es s\u00f3lido y d\u00f3nde es propenso a fallar, lo que podr\u00eda guiar nuevos conocimientos o terapias m\u00e9dicas.\u00a0<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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