Un equipo de investigadores han descubierto que el gen Chinmo se relaciona a la etapa juvenil de los insectos, y así mismo este gen se encuentra en los humanos, lo que podría hacer posible prometedores descubrimientos en algunos años.

Un nuevo estudio publicado en eLife y liderado por el Institute for Evolutionary Biology (IBE, CSIC-UPF) y el IRB Barcelona, ha revelado que el gen Chinmo es el responsable de establecer la etapa juvenil en los insectos. También confirma que los genes Br-C y E93 desempeñan un papel regulador en la madurez de los insectos. Estos genes, que también están presentes en humanos, actúan como promotor y supresor, respectivamente, de procesos cancerígenos.

Los resultados de la investigación, realizada con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y la cucaracha Blatella germanica, revelan que estos genes se han conservado a lo largo de la evolución de los insectos. Por ello, se cree que podrían desempeñar un papel clave en la evolución de la metamorfosis.

Los genes Chinmo, Br-C y E93 son las manecillas del reloj biológico en los insectos

Los insectos que sufren una metamorfosis completa, como las moscas, pasan por las siguientes tres etapas de desarrollo: el embrión, que se forma dentro del huevo; la larva (etapa juvenil), que crece en varias fases; y la pupa, que es la etapa que engloba la metamorfosis y la formación del organismo adulto.

Estudios anteriores habían descubierto que el gen Br-C determina la formación de la pupa en los insectos. En 2019, el mismo equipo del IBE que ha dirigido este estudio describió la función esencial del E93 para completar la metamorfosis en los insectos e iniciar la maduración de los tejidos que pasan a formar el adulto. Sin embargo, hasta ahora se desconocía el gen responsable de determinar el estadio juvenil. Este estudio ha identificado ahora el gen Chimno como el principal precursor de este estadio en los insectos.

Al suprimir el gen Chinmo en ejemplares de Drosophila, los científicos observaron que estos insectos pasaban a la fase de pupa sin completar la fase juvenil, pasando antes a la fase adulta. Estos hallazgos confirman así que Chinmo es esencial para el desarrollo juvenil.

El Dr. Xavier Franch, investigador del IBE (CSIC-UPF) que ha codirigido el estudio, dijo en un comunicado:

“Hemos descubierto que Chinmo promueve el crecimiento de los tejidos durante la fase juvenil de Drosophila manteniendo las células indiferenciadas. Así, mientras Chinmo se expresa, las células no pueden diferenciarse ya que el gen suprime la acción de los genes responsables de la formación de tejidos adultos”.

Así, el estudio concluye que el gen Chinmo tiene que estar inactivado para que la Drosophila progrese del estadio juvenil al pupal y lleve a cabo la metamorfosis con éxito. Asimismo, confirma que la acción secuencial de los tres genes, Chinmo, Br-C y E93, durante los estadios de larva, pupa y adulto, respectivamente, coordina la formación de los distintos órganos que conforman el organismo adulto.

Los genes reguladores del crecimiento desempeñan un papel clave en los procesos cancerosos

Chinmo y Br-C pertenecen a la gran familia de factores de transcripción BTB-ZF, proteínas implicadas en el cáncer y que también se encuentran en humanos. Aunque estudios anteriores habían demostrado que Chinmo es un precursor del cáncer, hasta ahora se desconocía el papel de Br-C y E93 en esta enfermedad.

Dr. Jordi Casanova, investigador del IRB Barcelona y coautor del estudio, dijo en un comunicado:

“Entender el funcionamiento molecular del crecimiento celular puede ayudar a comprender mejor los procesos cancerosos. Las células sanas crecen, se diferencian y maduran. En cambio, las células cancerosas crecen sin control, no se diferencian y no maduran. Así que determinar el papel de Chinmo, Br-C y E93 puede ser clave para futuras investigaciones clínicas”.

El estudio muestra que mientras Chinmo es un precursor oncogénico porque promueve el crecimiento del tejido e impide la diferenciación, Br-C y E93 sirven como supresores tumorales al activar la maduración del tejido.

Chinmo revela cómo evolucionó la metamorfosis

La metamorfosis completa de insectos como mariposas y moscas es una innovación evolutiva que ha surgido gradualmente durante la evolución a partir de insectos que sufren una metamorfosis mucho más simple, como las cucarachas. Para entender cómo se ha producido este proceso gradual, los investigadores analizaron la función de Chinmo, Br-C y E93 en las cucarachas.

El Dr. David Martín, investigador del IBE (CSIC-UPF) que codirigió el estudio, dijo en un comunicado:

“Analizar la función de estos genes en distintas especies de insectos nos permite observar cómo funciona la evolución. La observación de que la función de Chinmo está conservada en insectos tan separados evolutivamente como las moscas y las cucarachas nos da pistas sobre cómo se originaron las metamorfosis”.

Los resultados del estudio indican que la acción reguladora de Chinmo y E93 en insectos más basales como la cucaracha son suficientes para determinar la transición de la forma juvenil a la adulta. Sin embargo, la introducción del gen Br-C permitió el desarrollo de las pupas y la aparición de la metamorfosis completa a través de un nuevo estadio pupal en insectos como las moscas.

[Fuente: phys.org]

Crédito imagen de portada: depositphotos.com

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