Las Serpientes Solían Tener Piernas Y Brazos... Hasta Que Estas Mutaciones Ocurrieron

{h1}

Las mutaciones responsables de la pérdida de piernas y brazos en las serpientes ahora se conocen gracias a los resultados de dos estudios.

Los antepasados ​​de las serpientes slithery de hoy alguna vez lucieron brazos y piernas de pleno derecho, pero las mutaciones genéticas hicieron que los reptiles perdieran sus cuatro extremidades hace unos 150 millones de años, según dos nuevos estudios.

Los hallazgos son buenas noticias para los herpetólogos, que se han preguntado durante mucho tiempo qué cambios genéticos causaron que las serpientes perdieran sus brazos y piernas, dijeron los investigadores.

Ambos estudios demostraron que las mutaciones en un tramo de ADN de serpiente llamado ZRS (la Zona de Secuencia Reguladora de la Actividad Polarizante) eran responsables del cambio que altera el miembro. Pero los dos equipos de investigación utilizaron diferentes técnicas para llegar a sus hallazgos. [Galería de imágenes: serpientes del mundo]

Según un estudio, publicado en línea hoy (20 de octubre) en la revista Cell, las anomalías ZRS de la serpiente se hicieron evidentes para los investigadores después de que tomaron varios embriones de ratón, extrajeron el ADN del ZRS de los ratones y lo reemplazaron con la sección ZRS de las serpientes.

El canje tuvo severas consecuencias para los ratones. Según los investigadores, en lugar de desarrollar extremidades regulares, los ratones apenas desarrollaron extremidades, lo que indica que la ZRS es crucial para el desarrollo de las extremidades.

"Este es uno de los muchos componentes de las instrucciones de ADN necesarias para hacer extremidades en humanos y, esencialmente, en todos los demás vertebrados. En serpientes, está roto", el autor principal del estudio, Axel Visel, genetista del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California., dijo en un comunicado.

Localización precisa de ZRS

Visel y sus colegas comenzaron a observar los genomas de las "primeras" serpientes que estaban más cerca de la base del árbol genealógico de la serpiente, como la boa y la pitón, que tienen patas vestigiales o huesos diminutos enterrados dentro de sus músculos. Los científicos también estudiaron serpientes "avanzadas", incluidas la víbora y la cobra, que no tienen ninguna estructura de extremidades.

Durante su investigación, los investigadores se centraron en un gen llamado erizo sónico, que es clave en el desarrollo embrionario, incluida la formación de miembros. Encontraron que los reguladores de Sonic Hedgehog, ubicados en la secuencia ZRS de ADN, habían mutado.

Sin embargo, los investigadores necesitaron pruebas de que las mutaciones ZRS fueron responsables de la pérdida de la extremidad. Para averiguarlo, utilizaron una técnica de edición de ADN llamada CRISPR (abreviatura de "repeticiones palindrómicas cortas intercaladas regularmente agrupadas") para recortar el estiramiento de ZRS en embriones de ratones y reemplazarlo con la sección de ZRS de otros animales, incluidas las serpientes.

Cuando los ratones tenían ADN de ZRS de otros animales, incluidos los humanos y los peces, desarrollaron extremidades como cualquier ratón normal. Pero cuando los investigadores insertaron el Python y la cobra ZRS en los ratones, los miembros de los ratones apenas se desarrollaron, encontraron los investigadores.

Durante el desarrollo normal, los ratones forman brazos y piernas completos (parte superior). Pero cuando a los embriones de ratones se les da un tramo de ADN de una cobra (centro) y una pitón (parte inferior) que controla el desarrollo de las extremidades, su crecimiento de brazos y piernas se ve muy limitado.

Durante el desarrollo normal, los ratones forman brazos y piernas completos (parte superior). Pero cuando a los embriones de ratones se les da un tramo de ADN de una cobra (centro) y una pitón (parte inferior) que controla el desarrollo de las extremidades, su crecimiento de brazos y piernas se ve muy limitado.

Crédito: Kvon et al. Celda 2016

A continuación, los investigadores analizaron en profundidad la ZRS de las serpientes y descubrieron que una eliminación de 17 pares de bases (es decir, "letras" de ADN pareadas) dentro del ADN de las serpientes parecía ser la causa de la pérdida de la extremidad. ellos dijeron. Cuando "arreglaron" con esmero las mutaciones en el ZRS de la serpiente y lo insertaron en embriones de ratones, los ratones desarrollaron patas normales, encontraron. [Fotos: La extraña serpiente de 4 patas era una criatura de transición]

Sin embargo, las criaturas usualmente tienen ADN redundante que protege contra mutaciones como estas, por lo que es probable que múltiples eventos evolutivos conduzcan a la pérdida de miembros en las serpientes, dijo Visel.

"Es probable que haya alguna redundancia incorporada en el ZRS del ratón", dijo. "Algunas de las otras mutaciones en la ZRS de la serpiente probablemente también jugaron un papel en su pérdida de función durante la evolución".

Fémures de serpiente

Las serpientes adultas no tienen extremidades, pero los embriones de serpientes extremadamente jóvenes las tienen, según el otro estudio, publicado en línea hoy en la revista Current Biology.

Al igual que los investigadores del estudio Cell, los científicos encontraron que la ZRS de serpiente tenía mutaciones incapacitantes que impedían el desarrollo de las extremidades. Sin embargo, también encontraron que durante las primeras 24 horas de su existencia, los embriones de pitón tienen un "pulso de transcripción de erizo sónico [el primer paso de la expresión de genes] en solo unas pocas células de la yema de la extremidad", dijo el autor principal del estudio, Martin Cohn. un profesor de genética molecular y microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida.

Pero esa transcripción se desactiva un día después de la puesta del huevo, lo que significa que la serpiente no puede desarrollar completamente las patas, encontraron Cohn y su coautora Francisca Leal, una estudiante de doctorado en el laboratorio de Cohn.

"Python ZRS demostró ser muy ineficiente, activando la transcripción por poco tiempo en unas pocas células", dijo Cohn.

Sin embargo, incluso durante ese corto tiempo, los embriones de Python lograron comenzar el desarrollo de los huesos de las piernas, como el fémur, la tibia y el peroné, encontraron los investigadores. "[Pero] esas estructuras distales se degeneran antes de diferenciarse completamente en cartílago, y las crías de pitón se quedan con un fémur rudimentario y una garra", dijo Cohn. Añadió que "los resultados nos dicen que las pitones han retenido mucho más la pierna de lo que apreciamos, pero las estructuras son transitorias y se encuentran solo en las etapas embrionarias".

Cohn llamó al estudio de Cell, "un tour de force" y "absolutamente emocionante".

"Los dos grupos adoptaron enfoques muy diferentes a la cuestión de la pérdida de extremidades en las serpientes", dijo Cohn. "El grupo de Axel [Visel] comenzó con la genómica, y comenzamos con la biología del desarrollo, y los dos grupos convergieron exactamente en el mismo descubrimiento".

Artículo original en WordsSideKick.com.


Suplemento De Vídeo: Corrompiendo la Imagen de Dios en el Hombre, Angeles rebeldes y los Nephilim, la Marca de la Bestia.




ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com