Hombre e insectos: ¿por qué somos tan distintos si nuestros genes se parecen?

Un trabajo publicado en la revista Cell Reportsdescribe con gran precisión el mapa de la regulación genómica y ofrece nuevas claves para entender las diferencias entre especies animales e incluso el desarrollo de algunas enfermedades. El estudio, liderado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (Madrid), describe la interacción de cincoproteínas del sistema Hox, esenciales para el desarrollo del embrión.

¿Cómo es posible que humanos e insectosseamos tan diferentes si nuestro genoma es muy parecido? Los últimos avances en genética están resolviendo esta pregunta, y la clave se encuentra en la forma en la que cada especie regula la función de sus genes. Durante el desarrollo embrionario tienen lugar diversos procesos que llevan, desde una única célula, a la formación de un ser independiente con todos sus órganos y sistemas funcionando de forma coordinada. Por sucesivas divisiones, el zigoto o primera célula resultante de la fecundación da paso a numerosas células que se organizan en el espacio y, en función de su posición en el embrión, activan unos grupos de genes u otros para formar tejidos especializados.

En este proceso de especialización tiene mucho que decir el sistema genético de las proteínas Hox y sus cofactores, que permiten establecer la orientación del eje cabeza-cola y los lugares de formación de los distintos órganos. En el nuevo estudio, los científicos han analizado miles de regiones del genoma donde se unen los cofactores de las proteínas Hox. “Este trabajo proporciona por primera vez un completo catálogo de las regiones del genoma reguladas por las proteínas Hox y permitirá entender cómo se genera la diversidad celular y su organización en tejidos y órganos de forma correcta”, ha explicado Daniel Mateos, uno de los autores.

Similares genes, diferente regulación

El trabajo ha demostrado que, a pesar de que el genoma de los mamíferos es parecido al de otros grupos animales como los insectos, muestra una complejidad mucho mayor en sus funciones. En concreto, se ha encontrado que las homeoproteínas del tipo TALE Meis1, Meis2, Prep1, Prep2 y Pbx1, que hasta ahora se pensaba que funcionaban de forma similar a las de los insectos, tienen otras funciones independientes de Hox, y podrían tener un papel en el desarrollo de tumores. Por ejemplo, mientras que Meis1 activa el cáncer, Prep1 lo inhibe. Estos estudios pueden por tanto ayudar a identificar los mecanismos moleculares responsables de la formación de tumores. “El estudio ha permitido además la detallada descripción de las pequeñas secuencias de “palabras” de ADN que estas proteínas seleccionan entre los aproximadamente 3 billones de “letras” que contiene nuestro genoma”, ha explicado Miguel Torres, coordinador del trabajo. “Estos avances permitirán entender cómo los distintos Hox seleccionan sus genes diana, y de este modo profundizar en su función biológica, tanto en condiciones normales como patológicas”, ha concluido.