Un sistema gen¨¦tico universal dibuja bocetos en las alas de las mariposas

Construir un animal implica pasos muy tempranos y fundamentales (distinguir la cabeza del tronco, o la espalda del vientre, por ejemplo) y otros muy tard¨ªos y casi decorativos, como dibujar los sutiles dise?os de las alas de una mariposa. Los primeros son resistentes al cambio evolutivo, porque las alteraciones del plan general del cuerpo suelen resultar desastrosas para la supervivencia del embri¨®n. Los segundos, sin embargo, evolucionan r¨¢pidamente sin peligro, lo que adem¨¢s resulta muy ¨²til para enga?ar a los predadores.Por desgracia, esta n¨ªtida distinci¨®n entre lo bello y lo sublime, o entre lo accesorio y lo fundamental, acaba de ser borrada del mapa por un grupo de genetistas de Drosophila metidos a cazadores de mariposas. El estadounidense Sean Carroll, al frente de dos equipos de las universidades de Wisconsin (Madison) y Stanford (California), ha podido demostrar que los dibujos de las alas de las mariposas se dise?an por el mismo mecanismo gen¨¦tico que algunos de los procesos m¨¢s esenciales del desarrollo temprano de todos los embriones animales, humanos incluidos.

?C¨®mo es posible que los mismos genes sirvan para organizar ciertas partes del cerebro humano, para dividir en segmentos el cuerpo de una mosca y para dibujar ojos sobre las alas de una mariposa? La raz¨®n es que estos genes no entienden de neuronas, ni de patas ni de pigmentos: son aut¨¦nticos dise?adores abstractos que generan formas puras o patrones geom¨¦tricos. Una vez que ellos han dibujado el boceto, otros genes que s¨ª son espec¨ªficos de cada sistema les hacen el trabajo sucio y llenan la forma pura de neuronas, de segmentos o de pigmentos.

Segmentos y c¨¢ncer

La mayor parte de estos genes dise?adores se descubrieron en 1980 en la mosca favorita de los genetistas, Drosophila melanogaster, porque sus mutaciones perturbaban la divisi¨®n del embri¨®n en segmentos. A?os despu¨¦s se hizo patente que los mismos genes eran cruciales en el desarrollo humano, y tambi¨¦n en la g¨¦nesis del c¨¢ncer.Los genes, que llevan nombres cadenciosos como hedgehog, patched, engrailed o cubitus interruptus, han sido ahora estudiados por Carroll y sus colegas en varias especies de mariposas. Las conclusiones se acaban de presentar en el ¨²ltimo n¨²mero de Science. Al igual que en otros animales, estos genes cumplen en la mariposa funciones b¨¢sicas en el dise?o del plan general del cuerpo, pero los investigadores se los han encontrado tambi¨¦n mucho m¨¢s tarde, ocupados en la modesta faena de dibujar los c¨ªrculos, parecidos a ojos, que decoran las alas de los lepid¨®pteros.

En las primeras horas del desarrollo de la mosca, estos genes se activan en estrechas bandas transversales a lo largo de todo el embri¨®n, como en una camiseta de rugby. Cada banda organiza un segmento del cuerpo. En el ala de las mariposas, los genes no se activan en bandas, sino en puntos. Y por tanto, lo que generan no es un segmento, sino una mancha circular.

El mecanismo exacto por el que funcionan los genes dise?adores no se conoce todav¨ªa, pero no cabe duda de que consiste en alg¨²n m¨¦todo que las c¨¦lulas usan para comunicarse unas con otras, y para saber d¨®nde est¨¢n unas respecto de otras. Algunas de las prote¨ªnas fabricadas por estos genes son se?ales que las c¨¦lulas se intercambian entre s¨ª, o receptores situados en su superficie. Sus mutaciones provocan que las c¨¦lulas hagan cosas que corresponden a otro lugar del cuerpo, generalmente no muy lejano, y que se orienten en direcciones incorrectas, como si hubieran perdido el norte.