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Origen de los animales salvajes: quizás un pequeño cambio genético permitió a los vertebrados abandonar el mar | Ciencia y Tecnología

unajuste Hace 370 millones de años, en la última parte del período Devónico, los antepasados ​​de todos los vertebrados terrestres emergieron del océano y comenzaron a beneficiarse de la riqueza sin explotar que se encuentra en la costa. Este fue un gran paso, literal y figurativamente, y los biólogos evolutivos habían asumido durante mucho tiempo que inducir el cambio anatómico de la aleta funcional a la tibia primitiva que permitió que ocurriera requeriría la coincidencia de múltiples mutaciones genéticas. Sin embargo, puede que éste no sea el caso. Un documento recién publicado en celda de prisiónPor Brent Hawkins, Catherine Henck y Matthew Harris de la Universidad de Harvard, sugiere que el proceso fue impulsado por un solo cambio genético del tipo más pequeño posible.

El origen de los tetrápodos se comprende mejor, dado que los zoólogos conocen colectivamente a los vertebrados terrestres, el trío estaba mirando lo que le sucedió al pez cebra (un tema común de experimentos en biología del desarrollo porque son pequeños, transparentes y se reproducen abundantemente) modificando los genes de esos peces. Al observar más de 10,000 especímenes mutantes, observaron que un grupo de mutantes tenía un patrón inusual de hueso en sus aletas pectorales. En lugar de tener cuatro, tenían seis.

Curiosamente, los pares adicionales estaban a cierta distancia del cuerpo y los huesos involucrados estaban paralelos entre sí en la forma en que el radio y el cúbito operan en la parte frontal del cuadrúpedo (ver figura). Además, y lo más interesante, los dos nuevos huesos integran con precisión los músculos de las aletas y se articulan bien con el resto del esqueleto local. Pero lo que es más interesante es que esta importante transformación anatómica ha resultado de la sustitución de un tipo de molécula de proteína, llamada enlace, de uno de sus aminoácidos esenciales.

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La focal es una proteína índice. Pero no lo es, por lo que el equipo puede decirnos al observar la literatura sobre embriogénesis, que previamente ha sido vinculada por cualquiera con el proceso de formación de extremidades en vertebrados. Sin embargo, el experimento que luego realizaron en ratones, que implicó la eliminación del gen que codifica la unión, provocó una deformación ósea relacionada en las extremidades de los cuatro roedores, no solo en las frontales. Está claro, entonces, que esta proteína realmente juega un papel en la formación de las extremidades de los tetrápodos.

El ancestro común más reciente del pez cebra y los ratones es anterior al período Devónico. Esto da mucho tiempo para que los patrones de desarrollo embrionario cambien en las líneas que conducen a las dos especies, específicamente, para cambiar la forma en que evolucionan las aletas de los peces modernos. Así que el hecho de que la mutación que el equipo descubrió en la actualidad solo afecte a la aleta pectoral no excluye la posibilidad de que también pudiera ser estimulada, en ese momento, la aleta pélvica del pez ancestro del ratón, llegando ahora a los huesos. Comúnmente conocido como peroné y tallo. Por lo tanto, parece completamente posible que el Dr. Hawkins, Hinky y Harris encontraron la fuente del cambio crucial que permitió a los ancestros de las ratas, y también a los humanos, correr a tierra y dejar el mar atrás.

Este artículo apareció en la sección de Ciencia y Tecnología de la versión impresa titulada “Get a Leg”.