Una señal especial a la vista: un estudio ahora arroja luz sobre las bases genéticas de la falta de cola en los humanos y sus parientes más cercanos. Según esto, una inserción especial en un “gen de la cola” conduce a una falta de desarrollo en los grandes simios. Al transferir este concepto genético, el equipo también logró suprimir la formación de cola en ratones. También hubo indicios de que la evolución de la pérdida de la cola podría haber estado relacionada con un mayor riesgo de ciertos trastornos del desarrollo embrionario en humanos.
La mayoría de los animales tienen algo en la espalda; hay muchas formas de cola que pueden tener diferentes funciones. La mayoría de los primates también tienen una extensión espinal larga. Pero este no es el caso de un grupo en particular: los grandes simios, de los que formamos parte junto con chimpancés, gorilas y orangutanes, no tienen cola. Sin embargo, durante el desarrollo embrionario sólo se desarrolla el pequeño cóccix. Se cree que la pérdida de la cola ocurrió en un ancestro común de los grandes simios que vivieron hace unos 25 millones de años. No está claro qué es exactamente lo que sustenta este desarrollo. Es posible que la ausencia de la cola fuera ventajosa para una determinada forma de vida o locomoción. Sin embargo, los apéndices también podrían ser víctimas del ahorro de recursos: a veces las características desaparecen en el curso de la evolución simplemente porque ya no son útiles.
¿Qué impide el crecimiento de la cola?
En el centro del estudio realizado por Bo Xia de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York no estaba el propósito de la pérdida, sino su mecanismo genético. «Nuestro estudio se dedicó a explicar cómo la evolución eliminó las colas», dijo Xia. Para responder a esta pregunta, el equipo de investigación analizó numerosos genes de vertebrados que muestran evidencia de una conexión con el desarrollo de las colas. Finalmente, se destacó un gen llamado TBXT. Se sabe que algunas mutaciones en la región codificante de esta estructura genética provocan trastornos del desarrollo de la cola en los animales.
Pero, curiosamente, los investigadores descubrieron que los grandes simios tienen un gen TBXT que difiere significativamente de la composición genética de los animales con cola. Como resultado, contiene un elemento de aproximadamente 300 pares de bases que no forma parte del modelo de producto proteico del gen. Resultó que este elemento llamado Alu se encuentra por segunda vez en otra posición en el área del gen TBXT, pero en la dirección de secuencia inversa. Después de este descubrimiento, los investigadores investigaron cómo estos elementos no codificantes podrían influir en la función de la composición genética.
Como revelaron inicialmente los experimentos del equipo, la constelación de los dos elementos influye indirectamente en el producto genético. En el contexto del procesamiento de información genética, las dos secciones de la secuencia pueden fusionarse. Esto crea un bucle que afecta el proceso de lectura del código genético. En última instancia, esto crea una forma corta alternativa de ARN mensajero, lo que conduce a la producción de un producto genético especial TBXT. Dado que no es necesario que se forme el bucle, de todos modos también se forma la proteína «normal». En otras palabras, se producen dos versiones de TBXT en humanos y grandes simios, lo que puede estar asociado con la falta de desarrollo de la cola.
Los ratones sin cola demuestran el efecto
Para demostrar experimentalmente este efecto, los investigadores llevaron a cabo experimentos con ratones: utilizando métodos genéticos, crearon líneas de roedores que poseen diferentes versiones del sistema genético TBXT. Esto demostró que con características creadas artificialmente que coinciden con las de los grandes simios, los ratones ya no desarrollaron colas que se acortaron o no se desarrollaron en absoluto durante el desarrollo embrionario. Esto confirmó que la formación de las dos isoformas del producto del gen TBXT efectivamente afecta el desarrollo de la cola. Por tanto, los hallazgos sugieren que este cambio genético se produjo en nuestros ancestros lejanos. La pérdida resultante de la cola resultó beneficiosa y el sistema se ha consolidado hasta el día de hoy en todos los representantes de los grandes simios.
Curiosamente, el equipo también encontró una indicación de que esta adaptación puede haber tenido un cierto costo: en ratones equipados con el concepto de pérdida genética de la cola, los investigadores encontraron defectos en el desarrollo del tubo neural con una frecuencia relativamente alta durante el desarrollo embrionario. Se sabe que estos trastornos causan espina bífida en humanos, un trastorno del desarrollo en el que la columna no se forma adecuadamente en el útero. «Experimentos futuros pueden aclarar hasta qué punto la pérdida de la cola requirió una compensación evolutiva que produjo un efecto que ahora afecta aproximadamente a uno de cada mil recién nacidos humanos», dice el autor principal Itai Yanai de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York.
Fuente: NYU Langone Health/NYU Grossman School of Medicine, artículo: Nature, doi: 10.1038/s41586-024-07095-8
