stringtranslate.com

grabado (gen)


grabado es un factor de transcripción de homeodominio [1] involucrado en muchos aspectos del desarrollo multicelular. Conocido por primera vez por su papel en el desarrollo embriológico de artrópodos , trabajando en conjunto con los genes Hox ,se ha descubierto que el grabado es importante en otras áreas del desarrollo. Se ha identificado en muchos bilaterales , incluidos artrópodos, vertebrados, equinodermos, moluscos, nematodos, braquiópodos y poliquetos. [2] Actúa como un gen "selector", confiriendo una identidad específica a áreas definidas del cuerpo y coordinando la expresión de genes posteriores. [3]

Proteína

engrailed (en) codifica la proteína del factor de transcripción que contiene el homeodominio Engrailed. Las proteínas homólogas grabadas se encuentran en una diversidad de organismos. Cuando se expresa en el ectodermo , el grabado participa en la producción de material esquelético. [4] genes grabados , o genes con secuencias muy similares, se encuentran en todos los animales bilaterales. [4] el grabado desempeña una serie de funciones cruciales en el desarrollo del cerebro en muchas especies, incluida la determinación del límite entre el rombencéfalo y el mesencéfalo y ayuda en la guía de los axones neuronales. [5] Esto ha llevado a la sugerencia de que el gen originalmente cumplía una función neurogenética en el bilateriano ancestral. [6] Se ha observado que se expresa en unidades repetidas de artrópodos, moluscos, onicóforos, anélidos, equinodermos y anfioxos. [4]

Si bien tradicionalmente se entendía que el gen desempeñaba un papel en la polarización de segmentos en los bilaterianos ancestrales, su asociación con la formación de conchas en los moluscos ha producido una hipótesis alternativa: que el papel ancestral estaba asociado con la mineralización. [6] Incluso cuando este rasgo se ha perdido secundariamente (como en el onychophora ), el gen todavía se expresa, marcando los "fantasmas" de las placas de concha que se cree que portaron los onychophora ancestrales (es decir, los lobopodos). [4]

Artrópodos

En el organismo modelo, Drosophila melanogaster , grabado actúa como un gen de polaridad de segmento en el desarrollo embrionario temprano. Inicialmente se expresa en las etapas 8 a 11 de desarrollo en 14 bandas aisladas de células a lo largo del eje anteroposterior del embrión . Las células que expresan grabado definen la región más anterior de cada parasegmento. Una vez que se forman los segmentos adecuados, las células que expresan grabados se encuentran en la región más posterior de cada segmento. [7]

También se han encontrado homólogos grabados en muchas otras especies de artrópodos, incluidos saltamontes, algodoncillo, ciempiés y escarabajos.

Sin embargo, el papel ancestral del grabado no fue el de marcar la segmentación: no cumple este papel en Onychophora . [4]

Moluscos

Aunque no es necesario que se produzca la mineralización, los moluscos utilizan grabados para marcar los límites de los campos de formación de conchas (esto se ha demostrado en sepias, [6] gasterópodos , [8] [9] bivalvos, [4] poliplacophora , [4 ] y escafópodos ) [10] pero también ha sido cooptado por los cefalópodos en la producción de novedades evolutivas como los tentáculos, los ojos y el embudo. [6] Esta plasticidad en la función genética es característica de genes asociados ancestralmente con el sistema nervioso, por ejemplo, los genes Hox , que también están asociados con una amplia gama de órganos derivados en los cefalópodos, pero están involucrados en la formación de conchas en los gasterópodos. [11] El gen ha sido secuenciado en todos los grupos de moluscos con cáscara, [2] aunque durante algún tiempo eludió la identificación en el calamar Loligo . [6]

En los escafópodos, el grabado está activo en el desarrollo de la concha larvaria, pero no en la concha adulta (una entidad separada), lo que sugiere un origen evolutivo diferente de la concha madura. [10] En los cefalópodos, el grabado parece marcar el campo de la concha, pero no es necesario para la formación de la concha en sí (esqueletogénesis). [11]

Se ha argumentado que el grabado sólo fue adoptado para la función esquelética en los moluscos, y que su función original estaba relacionada con la segmentación, no con la biomineralización; Si bien todavía no hay consenso sobre cuál de estas alternativas es la correcta, un papel en la biomineralización parece más parsimonioso. [12]

Ver también

Referencias

  1. ^ Brunet, yo; Weinl, C.; Piper, M.; Trembleau, A.; Volovitch, M.; Harris, W.; Prochiantz, A.; Holt, C. (2005). "El factor de transcripción Engrailed-2 guía los axones de la retina". Naturaleza . 438 (7064): 94–98. Código Bib :2005Natur.438...94B. doi : 10.1038/naturaleza04110. PMC  3785142 . PMID  16267555.
  2. ^ ab Wray, C.; Jacobs, DK; Kostriken, R.; Vogler, AP; panadero, R.; Desalle, R. (1995). "Homólogos del gen grabado de cinco clases de moluscos". Cartas FEBS . 365 (1): 71-00. doi : 10.1016/0014-5793(95)00372-G . PMID  7774719.
  3. Hidalgo, A. (1994). "Tres funciones distintas del gen grabado en el desarrollo del ala de Drosophila". Biología actual . 4 (12): 1087–1098. doi :10.1016/S0960-9822(00)00247-5. PMID  7704572. S2CID  43362521.
  4. ^ abcdefg Jacobs, DK; Wray, CG; Wedeen, CJ; Kostriken, R.; Desalle, R.; Staton, JL; Puertas, RD; Lindberg, DR (2000). "Expresión grabada de moluscos, organización serial y evolución de la concha". Evolución y desarrollo . 2 (6): 340–347. doi :10.1046/j.1525-142x.2000.00077.x. PMID  11256378. S2CID  25274057.
  5. ^ Morgan, R (2006). "Grabado: Complejidad y economía de un factor de transcripción multifuncional". Cartas FEBS . 580 (11): 2531–3. doi : 10.1016/j.febslet.2006.04.053 . PMID  16674951.
  6. ^ ABCDE Baratte; Andouche, A.; Bonnaud, L. (2007). "Grabado en cefalópodos: un gen clave relacionado con el surgimiento de novedades morfológicas". Genes de desarrollo y evolución . 217 (5): 353–362. doi :10.1007/s00427-007-0147-2. PMID  17394016. S2CID  22241391.
  7. ^ Sansón, B. (2001). "Generación de patrones a partir de campos de células". Informes EMBO . 2 (12): 1083–1088. doi : 10.1093/embo-reports/kve255. PMC 1084173 . PMID  11743020. 
  8. ^ Moshel, SM; Levine, M.; Collier, JR (1998). "Diferenciación de concha y expresión grabada en el embrión de Ilyanassa". Genes de desarrollo y evolución . 208 (3): 135-141. doi :10.1007/s004270050164. PMID  9601986. S2CID  3152423.
  9. ^ Nederbragt, A.; Van Loon, A.; Dictus, W. (2002). "La expresión de ortólogos de Patella vulgata de grabado y dpp-BMP2/4 en dominios adyacentes durante el desarrollo de la concha de los moluscos sugiere un mecanismo de límite de compartimento conservado". Biología del desarrollo . 246 (2): 341–355. doi : 10.1006/dbio.2002.0653 . PMID  12051820.
  10. ^ ab Wanninger, A.; Haszprunar, G. (2001). "La expresión de una proteína grabada durante la formación de la cáscara embrionaria de la cáscara del colmillo, Antalis entalis (Mollusca, Scaphopoda)". Evolución y Desarrollo . 3 (5): 312–321. doi :10.1046/j.1525-142X.2001.01034.x. PMID  11710763. S2CID  8936294.
  11. ^ ab Samadi, L.; Steiner, G. (2009). "Implicación de los genes Hox en la morfogénesis de la concha en el desarrollo encapsulado de un gasterópodo de concha superior ( Gibbula varia L.)". Genes de desarrollo y evolución . 219 (9–10): 523–530. doi :10.1007/s00427-009-0308-6. PMID  19949812. S2CID  26031156.
  12. ^ Marín, F.; Luquet, G. (2004). "Proteínas de concha de moluscos". Cuentas Rendus Palevol . 3 (6–7): 469–492. Código Bib : 2004CRPal...3..469M. doi :10.1016/j.crpv.2004.07.009.