La mutación de la proteína Hox y la macroevolución del plan corporal del insecto

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo evolutivo Biología del desarrollo evolutivo
• Evolución molecular de la evolución molecular.
• Evolución de los artrópodos.

Sus antecedentes:

• Los genes homeóticos (Hox) son cruciales para el desarrollo animal y la evolución morfológica.
• La evolución de los insectos implicó una importante transición de los antepasados con múltiples extremidades a las formas de seis patas.
• Las proteínas Hox como Ultrabithorax (Ubx) y A abdominal (AbdA) juegan un papel en la identidad de segmentos y el desarrollo de apéndices.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos moleculares subyacentes a la transición evolutiva al patrón de las extremidades de los hexápodos (de seis patas).
• Determinar si las alteraciones en la función de la proteína Hox contribuyeron a la divergencia de los insectos de sus ancestros parecidos a los crustáceos.

Principales métodos:

• Análisis comparativo de la expresión y función de la proteína Ubx/AbdA en insectos y crustáceos.
• Investigando el papel de las alteraciones seleccionadas naturalmente en la función de la proteína Ubx.

Principales resultados:

• Las proteínas Ubx/AbdA en insectos suprimen el desarrollo de las patas torácicas en los segmentos abdominales.
• En contraste, las proteínas Ubx/AbdA en crustáceos se expresan en las extremidades primordia, pero no reprimen el desarrollo de las extremidades.
• Los cambios seleccionados naturalmente en la proteína Ubx están asociados con el cambio evolutivo al patrón de las extremidades de los hexápodos.

Conclusiones:

• Las alteraciones en las propiedades funcionales de las proteínas Hox, específicamente Ubx, son un mecanismo plausible que impulsa los cambios morfológicos macroevolutivos.
• Este estudio proporciona evidencia que vincula los cambios moleculares específicos en Ubx con el origen evolutivo del plano corporal de seis patas del insecto.