Orígenes de genes sinápticos: (A) Homólogos de genes en el complejo humano sináptico fueron identificados en los genomas de organismos seleccionados, representando pasos clave filogenéticos en la evolución animal. Los colores indican al ancestro inferido del origen de cada gen, como se indica en B. (B) Relaciones evolutivas entre la familia animal. Los nombres de especies representativas se muestran. (Crédito: C. Conaco et al./PNAS)
Era un verdadero misterio: las esponjas evolucionaron una fotosinapsis -los principios de un sistema nervioso- pero nunca evolucionaron una sinapsis verdadera.
Esto se dio en el periodo evolutivo en el que virtualmente todo el resto del reino animal se dividió de un ancestro común que igualmente compartía con las esponjas, el grupo animal con características vivas más antiguo conocido.
Irónicamente, las esponjas no tienen sistema nervioso. ¿Qué sucedió para desmotivar la evolución de un sistema nervioso -una característica compartida por criaturas tan simples como una medusa o tan complejos como un ser humano?
Para darle respuesta a esta interrogante, Kenneth Kosik, de la Universidad de California, Santa Bárbara, secuenciaron el genoma de la Amphimedon queenslandica —una esponja que se encuentra en Australia.
Descubrieron que su genoma contiene los mismos genes que condujeron a la formación de sinapsis, la altamente especializada característica de un sistema nervioso encargada de enviar señales químicas y eléctricas entre las células.
El paso siguiente fue estudiar el ácido ribonucleico de la esponja, una macromolécula que controla la expresión de los genes.
Le dieron seguimiento a la actividad de los genes que codifican la proteína en la sinapsis a través de todos los estados de desarrollo de la esponja. (Crear una sinapsis funcional requiere la síntesis precisa y coordinada de muchas proteínas)
“Vimos muchas de ellas prendiéndose y apagándose, como si estuvieran haciendo algo”, indicó Kosik. Sin embargo, comparado con los mismos genes en otros animales, que se expresan al unísono (lo que sugiere un esfuerzo coordinado para crear una sinapsis), las de la esponja no estaban coordinadas.
En la esponja existe un grupo casi completo de genes de sinapsis, pero no existen sinapsis. la razón: estos genes fotosinápticos mostraron una carencia de coordinación. Un ejemplo vívido del papel de la cooperación -entre genes en este caso- en la evolución.
“Fue como si la red de genes de sinapsis no estuviera unida aún”, dijo Kosik. El paso critico en la evolución de un sistema nervioso tal y como lo conocemos, dijo, no fue la invención de un gen que inventó la sinapsis, sino la regulación en genes preexistentes que de alguna manera se coordinaron para expresarse simultáneamente, un mecanismo que se esparció en el resto del reino animal.
El artículo completo sobre el estudio lo encuentras aquí.
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