Los antiguos orígenes deuteróstomos de los centros de señalización del cerebro de los vertebrados

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
• Biología evolutiva Biología evolutiva.
• La neurociencia es la neurociencia.

Sus antecedentes:

• Los centros de señalización neuroectodérmica de los vertebrados modelan el cerebro.
• Estos centros están ausentes o divergentes en los cordados invertebrados, lo que sugiere que evolucionaron con los vertebrados.
• Estudios anteriores asumieron que los cefalócordados representan rasgos ancestrales de los cordados.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los orígenes evolutivos del cerebro de los vertebrados patrones de redes de genes.
• Para probar si los programas genéticos para los centros de señalización de los vertebrados existen en los deuterostomas no cordados.
• Para entender el estado ancestral del patrón corporal de los deuteróstomos.

Principales métodos:

• Análisis de la expresión génica en el hemicordato Saccoglossus kowalevskii.
• Genómica comparativa y enfoques de biología del desarrollo evolutivo.
• Se investigaron los patrones de expresión de Fgf8/17/18, sfrp1/5, hh y wnt1.1.

Principales resultados:

• Se identificaron programas genéticos homólogos para tres centros de señalización de vertebrados (cresta neural anterior, zona limitans intrathalamica, organizador istmático) en S. kowalevskii.
• Los genes específicos (Fgf8/17/18, sfrp1/5, hh, wnt1) muestran patrones de expresión similares a los de los vertebrados en la ectoderma de los hemicordados.
• Los mecanismos genéticos homólogos regulan el patrón ectodérmico tanto en los hemicordados como en los vertebrados.

Conclusiones:

• Las complejas redes de regulación genética para el patrón corporal existieron temprano en la evolución de los deuteróstomos.
• Es probable que estas redes sean anteriores a la aparición de los vertebrados y no estuvieran ensambladas únicamente dentro de ellos.
• Los programas genéticos para los centros de señalización pueden haber degenerado en algunos linajes de cordados (anfioxus, ascidians), pero se mantuvieron y elaboraron en hemicordados y vertebrados.