martes, 10 de enero de 2012

El gusano que se burla de una regla fundamental de la biología

Schmidtea mediterranea habita el Sur de Europa y el Norte de África y es el primer animal descubierto que no posee centrosoma.
Un descubrimiento de la UCSF y el Instituto Stowers muestra como se regenera gusano sin centrosoma, una estructura que se creía necesaria para la división celular
El gusano en cuestión es pequeño, habita en agua dulce de estanques y ríos de todo el mundo, siempre ha intrigado a los científicos por su notable capacidad de regeneración y ahora ha añadido un nuevo giro a la biología.

La presentación de informes en la revista Science, a carg de los investigadores de la Universidad de California, San Francisco (UCSF) y el Instituto de Investigación Médica Stowers en Kansas City, MO, han descubierto que el gusano no tiene una estructura celular clave llamada "centrosoma," que los científicos han considerado esencial para la división celular.

Cada animal examinado hasta ahora, desde el más poderoso de los mamíferos a los más humildes insectos, tiene estas centrosomas en sus celdas.

"Esta es la primera vez que hemos encontrado uno que no", agrego Wallace Marshall, PhD, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y Biofísica de la UCSF, quien dirigió la investigación.

El hecho de que los platelmintos carezcan de estos centrosomas pone en duda su función, añade Marshall. "Está claro que tenemos que repensar lo que los centrosomas están haciendo", expresa.

La necesidad de la División

Un componente central de toda la vida pluricelular es la capacidad de las células a dividirse -y todas se dividen por igual-. Antes de que una célula se divida, se tiene que montar dos copias exactas de su ADN y luego asegurarse de que cada copia de ADN vaya a una de las mitades. Muchos problemas de salud surgen cuando las células pierden esta capacidad.

Una característica del cáncer, por ejemplo, se asocia a anomalías en esta división. Las células tumorales suelen duplicar piezas extra de ADN. Ciertas formas de retraso mental infantil también están marcadas por divisiones anormales que causan la pérdida de grandes fragmentos de ADN, dando lugar a problemas de desarrollo de ciertas estructuras cerebrales.

Los centrosomas se han visto como una solución en los animales más que la evolución de este problema. Las plantas y los hongos no los tienen, pero los animales han tenido centrosomas en sus células. Estas estructuras se cree desempeñan un papel central en la división celular -el que se establecen como ejes para que la células divida el ADN-. Centrosomas se consideran tan importantes para la división celular que todos los animales se supone tienen.

El descubrimiento de que al menos un animal era la excepción no llegó inesperadamente.

Interesados ​​en la mecánica básica del centrosoma, Marshall investigador postdoctoral de UCSF y Juliette Azimzadeh, se asociaron con Alejandro Sánchez Alvarado del Instituto Médico Howard Hughes e investigador del Instituto Stowers, trabajaron con el gusano Schmidtea mediterraneo durante varios años.

Un gusano que se regenera sin centrosomas

Con un nombre encantador que oculta un aspecto de manera humilde, este gusano habita los charcos con unos pocos pocos milímetros de largo como máximo. Sin embargo, su extraordinaria capacidad regenerativa ha hecho al Schmidtea mediterranea una curiosidad científico. Cuando se corta en pequeños pedazos, cada pieza se convertirá en un gusano perfectamente normal en cuestión de días. Cada descendiente puede ser segmentado una y otra vez, es la forma en que el gusano se reproduce.

La intención original del estudio de Azimzadeh, Marshall y Alvarado Sánchez fue diseñado para ver qué pasaba con el gusano cuando perdía el centrosoma.

En conjunto, manipularon el gusano para destruir los genes necesarios para el montaje de estos centrosomas. Sin centrosomas los gusanos suponían debían perder su capacidad de regenerarse normalmente - o así lo consideraban-.

Ellos se sorprendieron al encontrar que la pérdida de estas estructuras no afectaban a la capacidad de los gusanos para regenerarse. Luego se estudió con más atención a los gusanos y se descubrió que nunca habían tenido estos centrosomas en primer lugar.

"Fue una sorpresa para todos nosotros", expresó Sánchez Alvarado. Lo que significa, dijo, es que la presión evolutiva que ha mantenido estas estructuras en casi todos los animales pueden tener muy poco que ver con la división celular en sí.

"Puede ser otra de las funciones de los centrosomas que todavía está oculta", añade.

El artículo, ""Centrosome Loss in the Evolution of Planarians (La pérdida de centrosoma en la evolución de las planarias)" por Juliette Azimzadeh, Mei Wong Mentira, Diane Miller Downhour, Alejandro Sánchez Alvarado y Wallace F. Marshall, se publico en Science Express el 5 de enero de 2012.

Además de la UCSF y el Instituto Stowers, los autores de este trabajo están afiliados con la Universidad de Utah, Escuela de Medicina en Salt Lake City.

El trabajo fue apoyado en parte por el Instituto Médico Howard Hughes, el WM Keck Foundation y el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales.

UCSF es una universidad líder dedicada a la promoción de la salud en todo el mundo a través de la investigación biomédica avanzada, educación de posgrado en ciencias de la vida y profesiones de la salud, y la excelencia en la atención al paciente.

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