Alteraciones radicales en los roles de los genes homeobox durante la evolución del equinodermo

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
• Biología evolutiva Biología evolutiva.
• Zoología Zoología Zoología.

Sus antecedentes:

• Los equinodermos exhiben una simetría radial única, un endosqueleto calcítico y un sistema vascular de agua, lo que representa un plan de cuerpo altamente derivado.
• Sus orígenes evolutivos de antepasados bilateralmente simétricos siguen siendo una cuestión importante en la filogenia metazoaria.
• La comprensión de la evolución del equinodermo proporciona información sobre la diversificación temprana de los deuteróstomos.

Objetivo del estudio:

• Investigar las funciones y los patrones de expresión de los genes reguladores clave del desarrollo en los equinodermos.
• Para dilucidar los mecanismos moleculares subyacentes a la evolución de la simetría radial en los equinodermos.
• Para explorar la labilidad evolutiva de los genes homeobox conservados durante la evolución animal temprana.

Principales métodos:

• Análisis de los dominios de expresión génica para los genes homeobox de menos distal, engrailed y orthodenticle en equinodermos.
• Análisis comparativo del despliegue de genes homeobox en diferentes filos de metazoos.
• Inferencia de cambios evolutivos en la regulación génica basada en datos de expresión.

Principales resultados:

• Los dominios de expresión de menos distal, engrailed y orthodenticle muestran modificaciones significativas en los equinodermos en comparación con otros bilaterianos.
• Los cambios incluyen una simetría alterada de la expresión y la evolución de nuevos roles de desarrollo para estos genes homeobox.
• La evidencia sugiere que algunas modificaciones ocurrieron al principio de la historia del equinodermo, mientras que otras surgieron durante la diversificación posterior.

Conclusiones:

• La evolución de los planos corporales del equinodermo implicó cambios sustanciales en la regulación y función de los genes homeobox.
• Estos hallazgos ponen de relieve la plasticidad evolutiva de los factores de transcripción considerados altamente conservados en todas las filas animales.
• El estudio proporciona una base molecular para comprender la transición de la simetría bilateral a la radial en la evolución del equinodermo.