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Convergent Evolution01:54

Convergent Evolution

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Evolution shapes the features of organisms over time, ensuring that they are suited for the environments in which they live. Sometimes, selection pressure leads to the rise of similar but unrelated adaptations in organisms with no recent common ancestors, a process known as convergent evolution.
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Lampbrush Chromosomes01:51

Lampbrush Chromosomes

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In 1882, Flemming observed lampbrush chromosomes (LBC) in salamander eggs. Later in 1892, Rückert observed LBCs in shark egg cells and coined the term "lampbrush chromosomes" because they looked like brushes used to clean kerosene lamps.
LBCs are made up of two pairs of conjugating homologous chromatids. Each chromatid consists of alternatively positioned regions of condensed-inactive chromatin and loosely placed-active side loops, which can be contracted and extended. The loops...
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Gastrulation01:56

Gastrulation

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Gastrulation establishes the three primary tissues of an embryo: the ectoderm, mesoderm, and endoderm. This developmental process relies on a series of intricate cellular movements, which in humans transforms a flat, “bilaminar disc” composed of two cell sheets into a three-tiered structure. In the resulting embryo, the endoderm serves as the bottom layer, and stacked directly above it is the intermediate mesoderm, and then the uppermost ectoderm. Respectively, these tissue strata...
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  • 1Department of Organismal Biology and Anatomy, University of Chicago, Chicago, Illinois 60637, USA.

Nature
|August 18, 2016
PubMed
Resumen

Los dedos de los tetrápodos evolucionaron de las aletas de los peces. La manipulación del gen Hox13 en el pez cebra reveló que las células de rayos de aleta pueden formar precursores de dígitos, lo que sugiere un vínculo evolutivo directo.

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Área de la Ciencia:

  • Biología del desarrollo evolutivo
  • Anatomía comparada
  • La genética

Sus antecedentes:

  • La evolución de las extremidades de los tetrápodos a partir de las aletas de los peces es una cuestión clave en la evolución de los vertebrados.
  • Las diferencias estructurales y de desarrollo entre las aletas y las extremidades han dificultado la comprensión de los orígenes de los dígitos.
  • Existen datos limitados sobre los mecanismos celulares y moleculares del desarrollo del esqueleto de aleta.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el papel de los genes 5' hox y los potenciadores en el desarrollo de la aleta del pez cebra.
  • Para identificar los vínculos celulares y genéticos entre las aletas de los peces y los dedos de los tetrápodos.
  • Para explorar los orígenes evolutivos de los dedos de los tetrápodos.

Principales métodos:

  • Edición del gen CRISPR/Cas9 en el pez cebra.
  • Mapeo del destino para rastrear linajes celulares.
  • Análisis funcional de genes falsos y potenciadores.

Principales resultados:

  • La actividad del potenciador de Hoxa13 marca las células que forman los elementos del pliegue de las aletas, incluidos los osteoblastos de rayos dérmicos.
  • Los peces cebra knockout Hox13 exhiben rayos de aleta reducidos y radios distales endocondriales aumentados.
  • Demostró una conexión celular y genética entre los rayos de aleta y los dedos de tetrápodos.

Conclusiones:

  • Los dedos de tetrápodos pueden haberse originado a partir de una transición de destinos celulares distales en las aletas de los peces.
  • Los genes Hox13 juegan un papel crucial en el patrón del esqueleto distal de las aletas, análogo al desarrollo de las extremidades de los tetrápodos.
  • Este estudio proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares que subyacen a la transición de aleta a extremidad.