La comunicación celular como principio subyacente que rige la formación de patrones de color en los peces

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La genética
• Pigmentación animal

Sus antecedentes:

• Los patrones de pigmentación animal son vitales para la supervivencia y la comunicación.
• Los mecanismos que impulsan la diversidad de pigmentos entre especies no se comprenden bien.
• Los modelos de Turing explican los patrones de rayas del pez cebra, pero su aplicabilidad a otros peces no está clara.

Objetivo del estudio:

• Investigar la base genética del fenotipo de copo de nieve en el pez anémona (Amphiprion ocellaris).
• Determinar si los mecanismos conservados regulan el patrón de pigmentación en las especies teleósteas divergentes.
• Explorar el papel de la comunicación mediada por la unión de la brecha en la coloración animal.

Principales métodos:

• Identificación y caracterización del gen gja5b en anémonas.
• Edición de genes CRISPR/Cas9 y transgénesis para crear modelos de fenotipo de copo de nieve.
• Análisis de la expresión de gja5b en iridóforos.
• Análisis comparativo con variantes genéticas del pez cebra.

Principales resultados:

• Se ha identificado a gja5b, ortólogo del pez leopardo, como responsable del fenotipo de anémona del pez copo de nieve.
• gja5b codifica una conexina involucrada en la comunicación de las células pigmentarias y se expresa en los iridóforos.
• CRISPR/Cas9 y la transgénesis recapitularon con éxito el fenotipo del copo de nieve.
• Un alelo homólogo en el pez cebra sugiere requisitos genéticos complementarios entre especies.

Conclusiones:

• gja5b juega un papel crítico en el patrón de pigmento del anémona.
• La comunicación mediada por la unión de brecha se conserva en el desarrollo del patrón de pigmento a través de teleosts divergentes.
• Los hallazgos proporcionan información sobre la evolución de la coloración animal.