Un equipo de Cold Spring Harbor Laboratory identifico lo que describe como un reloj maestro del desarrollo en el gusano Caenorhabditis elegans. El circuito, formado por dos proteínas, ayuda a decidir cuando empieza cada etapa de crecimiento, cuanto dura y por que no vuelve a repetirse.
El desarrollo de un organismo depende de que muchos genes se enciendan y apaguen en el momento justo. En años recientes, investigadores habían visto que en C. elegans ese proceso ocurre en pulsos de expresion genica, como si cada fase del crecimiento necesitara una señal de salida y otra de cierre.
Lo que seguia sin entenderse era cual era el sistema que marcaba el tiempo de esos pulsos con tanta precisión.
Según la nota resumida por ScienceDaily, el nuevo trabajo encontro que las proteínas MYRF-1 y LIN-42 forman un circuito de retroalimentación que actúa como reloj central del genoma del gusano.
Los investigadores combinaron experimentos de biología molecular con secuenciacion de ADN, secuenciacion de proteínas y el sistema de inteligencia artificial AlphaFold para reconstruir el mecanismo. MYRF-1 apareció como el disparador de cada etapa del desarrollo y también como parte del control que marca su finalizacion. A su vez, LIN-42 regula la intensidad y la duración del pulso de actividad genética.
En conjunto, el sistema funciona como un mecanismo de trinquete: activa y desactiva genes varias veces, pero siempre avanza en una sola direccion. Cuando el equipo bloqueo MYRF-1, el programa completo de desarrollo se detuvo.
Aunque el estudio se hizo en un gusano, ayuda a responder una pregunta biológica de fondo: como hace un organismo para coordinar una secuencia finita de etapas sin saltearse ninguna ni repetirlas. Entender esa logica puede ser útil para estudiar fallas del crecimiento, diferenciacion celular y otros procesos en los que el tiempo biológico importa tanto como los genes involucrados.
También muestra que no todos los relojes biológicos son ciclicos como el circadiano. Algunos parecen diseñados para avanzar una sola vez y terminar.
El hallazgo proviene de un organismo modelo muy usado en biología, pero relativamente simple. No se puede asumir de forma directa que los mismos componentes controlen el desarrollo en animales más complejos o en humanos. El valor principal del trabajo esta en el mecanismo general que propone y en las preguntas comparativas que abre para otros sistemas.
Scientists discover the master clock that controls biological growth and development · ScienceDaily
ScienceDaily · Imagen acompañante del artículo fuente; atribución preservada · Fuente de imagen
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