Madrid. Un gen que se encuentra en un organismo unicelular relacionado con los animales se ha utilizado para crear células madre que se utilizarán para dar lugar a un ratón vivo que respire.
Este avance, publicado en Comunicaciones de la naturalezaSegún los autores, redefine nuestra comprensión de los orígenes genéticos de las células madre, ofreciendo nuevos conocimientos sobre los vínculos evolutivos entre los animales y sus antiguos parientes unicelulares.
El Dr. Alex de Mendoza, de la Universidad Queen Mary de Londres, y sus colegas de la Universidad de Hong Kong basaron su investigación en un gen encontrado en los coanoflagelados, los parientes vivos más cercanos de los animales, cuyos genomas contienen versiones de Sox y POU, conocidos por promover pluripotencia (el potencial celular para convertirse en cualquier tipo de célula) dentro de las células madre de mamíferos. Este descubrimiento inesperado desafía la creencia arraigada de que estos genes evolucionaron exclusivamente dentro de los animales.
Al crear con éxito un ratón utilizando herramientas moleculares derivadas de nuestros parientes unicelulares, estamos siendo testigos de una extraordinaria continuidad de función a lo largo de casi mil millones de años de evolución.
Dijo De Mendoza. El estudio implica que genes clave implicados en la formación de células madre pueden haberse originado mucho antes que ellas, quizás ayudando a allanar el camino para la vida multicelular que vemos hoy.
añadió en una nota.
El Premio Nobel de 2012 otorgado a Shinya Yamanaka demostró que es posible obtener células madre a partir de células diferenciado
expresando simplemente cuatro factores, incluidos los genes Sox (Sox2) y POU (Oct4). En esta nueva investigación, el equipo introdujo genes de coanoflagelados Sox en células de ratón, sustituyendo al Sox2 nativo, consiguiendo una reprogramación hacia el estado de células madre pluripotentes. Para validar la eficacia de estas células reprogramadas, se inyectaron en un embrión de ratón en desarrollo. El roedor quimérico resultante mostró rasgos físicos tanto del embrión donado como de las células madre inducidas en el laboratorio, como parches de pelaje negro y ojos oscuros, lo que confirma que estos genes antiguos desempeñaron un papel crucial en hacer que las células madre fueran compatibles con el embrión en desarrollo. el animal.
El estudio rastrea cómo las primeras versiones de las proteínas Sox y POU, que se unen al ADN y regulan otros genes, fueron utilizadas por ancestros unicelulares para funciones que luego se convertirían en parte integral de la formación de células madre y el desarrollo animal. “Los coanoflagelados no tienen células madre, son organismos unicelulares, pero tienen estos genes, probablemente para controlar procesos celulares básicos que los animales multicelulares probablemente reutilizaron más tarde para construir cuerpos complejos”, explicó De Mendoza.
Este nuevo descubrimiento destaca la versatilidad evolutiva de las herramientas genéticas y ofrece información sobre cómo las primeras formas de vida podrían haber explotado mecanismos similares para impulsar la especialización celular, mucho antes de que surgieran verdaderos organismos multicelulares, y sobre la importancia del reciclaje en la evolución.
Este descubrimiento tiene implicaciones más allá de la biología evolutiva y podría facilitar nuevos avances en la medicina regenerativa. Al profundizar nuestra comprensión de cómo ha evolucionado la maquinaria de las células madre, los científicos pueden identificar nuevas formas de optimizar las terapias con células madre y mejorar las técnicas de reprogramación celular para tratar enfermedades o reparar tejidos dañados.
Estudiar las raíces antiguas de estas herramientas genéticas nos permite innovar con una visión más clara de cómo se pueden adaptar u optimizar los mecanismos de pluripotencia.
El Dr. Jauch explicó, señalando que los experimentos con versiones sintéticas de estos genes podrían revelar avances que podrían funcionar incluso mejor que los de animales nativos en ciertos contextos.
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