Diferenciación Celular Mutaciones Homeóticas

Mutación Homeótica ¿Qué observas en esta imagen?

¿Qué nos dice la Ciencia al respecto? La mosca mostrada, presenta una mutación Antennapedia: surgen patas donde deberían existir antenas. Otra mutación es la bithorax: aparece un par extra de alas.

¿Cómo se denominan las mutaciones mostradas? Se se denominan mutaciones “HOMEÓTICAS” Provocan transformaciones de partes del cuerpo, en estructuras adecuadas de otras posiciones. Por ej: patas en lugar de antenas

¿QUÉ TIPOS DE GENES ESTÁN INVOLUCRADOS EN ESTA MUTACIONES? Actúan grupos de genes selectores denominados homeóticos Los genes del complejo bithorax: controlan las diferencias entre los segmentos torácicos y abdominales del cuerpo. Los del complejo Antennapedia: controlan las diferencias entre los segmentos torácicos y los de la cabeza. En otros insectos se ha encontrado el complejo HOM, por lo tanto el complejo Antennapedia y bithorax son las dos mitades de un único complejo HOM que se dividió en el curso de la evolución de la mosca.

¿Qué son los genes homeóticos? Son una familia de genes que definen el eje antero-posterior y la posición de órganos que se desarrollan a lo largo de este eje, son genes de posición o sectores de posición por lo tanto que definen la forma del cuerpo.

¿Cómo es posible que la mutación de uno de estos genes produzca una transformación fenotípica tan drástica, como la aparición de un órgano completo en un sitio que no corresponde?

¿Cómo actúan estos genes? Actúan como “rectores” o “maestros”, ya que dirigen la actividad de varios genes subordinados que se requieren para organizar un órgano, como es el caso del gen homeótico que dirige la actividad de más de 2500 genes que codifican para proteínas estructurales y funcionales que intervienen en la formación del ojo. Los mismo ocurre para la formación de las extremidades etc.

¿Qué hacen específicamente estos genes? Codifican proteínas reguladoras de los genes subordinados. Los genes homeóticos tienen una secuencia muy conservada llamada caja homeótica (homeobox), codificando una proteína denominada homeodominio. El homeodominio tiene por función reconocer y unirse a secuencias de nucleótidos de DNA en los genes subordinados, pudiendo activarlos o reprimirlos.

¿Los genes homeóticos sólo existen en Drosophila? ¿Qué creen Uds.?

Existen también en vertebrados y cuando se comparan los genes de la mosca con los del ratón, por ejemplo, se encuentran grandes homologías en las secuencias. Esto nos demuestra que en el transcurso de la evolución lo insectos y los vertebrados heredaron genes homeóticos desde un ancestro común. Es una prueba más que la evolución existe.

Los ejes de polaridad El patrón de organización de órganos y aparatos de muchos grupos de organismos (aves, reptiles, anfibios, mamíferos etc) se efectúa en base a tres ejes de polaridad: Antero - posterior El eje dorso – ventral. El eje derecha – izquierda. Todos ellos, determinados por los genes homeóticos. El hecho que estos genes compartan una caja homeótica (homeobox) sugiere que el mecanismo que determina la cabeza, el tronco, la cola, pueden haber surgido una sola vez en la evolución.

Ubicación de los genes homeóticos Se agrupan en complejos o grupos dentro de un cromosoma. La ubicación en el cromosoma tiene correspondencia con el lugar donde se expresa en el cuerpo.

¿Por qué aparecieron patas en lugar de antenas? Como los genes homeóticos actúan en el diseño primitivo del embrión en desarrollo, la mutación de algunos de ellos, determinaría que se desarrollaran estructuras en lugares diferentes en el eje anteroposterior del embrión. Fin