Descoberta la funció de l’àcid retinoic en l’evolució dels vertebrats

Aquesta molècula, derivada de la vitamina A, és clau en el desenvolupament embrionari, permetent la diferenciació cel·lular i facilitant la formació de les neurones
Larves de P. dumerlii
Larves de P. dumerlii | 7and (CC)

En el camp de la biologia molecular, l'àcid retinoic és reconegut com un element clau a l'hora de senyalar el desenvolupament dels embrions dels vertebrats. Tot i això, encara hi ha forces incògnites sobre el seu origen en el procés evolutiu dels animals. Ara, per primer cop, un equip format per experts de diversos països ha aconseguit descriure quina era la seva funció ancestral, en tots els animals amb simetria bilateral. Les conclusions d'aquest estudi, on ha participat Ricard Albalat, professor de la Facultat de Biologia i de l'Institut de Recerca de la Biodiversitat de la Universitat de Barcelona, han estat publicades a la revista 'Science Advances'. L’àcid retinoic és un derivat de la vitamina A que resulta crucial tant en el desenvolupament embrionari dels vertebrats com en la seva fisiologia perquè regula l'expressió dels gens en els processos de proliferació i diferenciació cel·lular de l'embrió i els patrons de simetria corporal. En un principi, però, i segons els resultats d'aquesta investigació, la funció d'aquesta molècula era controlar la diferenciació cel·lular i encarregar-se que les neurones es formessin en el moment adeqüat i al lloc adient.


Fins ara, se sabia que els enzims responsables de controlar tant els nivells d'àcid retinoic com dels receptors que responen als seus senyals i regulen la transcripció gènica eren estructures ancestrals, provinents d'un moment evolutiu molt anterior. Com apunta Albalat, però, es desconeixia "si la funció senyalitzadora era la mateixa, si havia canviat durant l'evolució o bé si regulava professos similars o diferents en les diverses espècies". Així doncs, l'equip investigador va acceptar el repte d'estudiar el funcionament de l'àcid retinoic en un organisme protostomat, l'altre dels dos grans llinatges en què es divideixen els animals amb simetria bilateral segons la funció de la primera obertura -la boca embrionària- de l'organisme en desenvolupament. En el cas dels protostomats, correspon a la futura boca. En els deuterostomats, en canvi, entre els quals hi ha els vertebrats, és l'anus. Sigui com sigui els protòstoms més habituals, com ara la mosca, es van descartar com a opció viable perquè, amb l'evolució, han perdut aquest mecanisme bioquímic. Calia, doncs, trobar un altre model que hagués conservat la funció de l'àcid retinoic i que resultés possible estudiar.


 

L'organisme escollit, finalment, va ser el Platynereis dumerilii, un cuc marí considerat un fòssil vivent i en el qual tot indicava que s'havien conservat els components de la via bioquímica de l'àcid retinoic. Un cop identificat els gens que calia observar, es van analitzar els seus patrons d'expressió i també es va avaluar quins efectes tenia alterar-lo amb morfolines o amb àcid retinoic d'origen extern. A través dels resultats, es va poder demostrar per primera vegada que, efectivament, l'acid retinoic controla la diferenciació cel·lular i facilita la correcta formació de les neurones d'aquest cuc marí, funció que, segons consideren els experts, és la que tenia ancestralment en tots els animals amb simetria bilateral. Així doncs, l'origen evolutiu d'aquest mecanisme hauria coincidit en el temps amb l'aparició de diversos components més de la maquinària que permet l'existència d'aquest llinatge evolutiu, com per exemple el receptor del mateix àcid retinoic.





Comentaris

envia el comentari