Asunto:     | Ojos de mamíferos y calamares: una segunda mirada
Fecha:      | 28 feb 2011
Message-ID: | l4hnm6950fi3i6aib87ggqd0c4kok70m92@4ax.com

Para el pulpo, produjeron una biblioteca de secuencias cDNA de ojos de pulpo y terminaron con algunas 2824 “secuencias no redundantes” para el estudio. De estas, 1052 se emparejaron con una proteína. De esas mil proteínas, solo 691 eran proteínas con función conocida.

2) Los autores emplearon 3809 genes oculares humanos de BodyMap y 2430 genes de tejido conectivo humano de BodyMap comparados con los 1052 genes del pulpo que correspondían a una proteína. Encontraron que “162 genes se expresan comúnmente entre ojos de pulpo y humanos, mientras que solo 44 genes se expresan comúnmente entre ojos de pulpo y tejido conectivo humano”. No entiendo esto para nada, porque entre los 1052 genes involucrados hay 111 para enzimas y 39 para proteína ribosomal, y tanto ojos de pulpo como tejido conectivo humano realizan glucólisis y ciclo de Krebs y síntesis proteica y toda la bioquímica celular básica en común. ¡Claro que hay más de 44 genes compartidos! Pero eso es lo que dice el artículo. Nota: estos números solo indican genes expresados en común entre los asociados con proteínas conocidas. Incluyen solo aproximadamente un tercio de los genes totales expresados en las células.

No afirmo haber despejado ninguna confusión con esta información. Solo repito lo que escriben los autores que, a mi parecer, solo aumenta la confusión.

3) El último ancestro común de los bilateria casi seguro tuvo un sistema nervioso central agradable con una expansión anterior llamada cerebro y órganos sensoriales especializados que incluían fotorreceptores que podrían llamarse ojos. Estas son características de todos los animales bilaterales.

Durante décadas, se ha entendido que hay básicamente dos tipos muy distintos de células fotorreceptoras: las derivadas de células ciliadas (como las varas y conos de los vertebrados) y las derivadas de células con microvellosidades en vez de cilios (el tipo "rhabdómero") encontrado en protóstomos como insectos y moluscos. Esto llevó a la noción de que los fotorreceptores evolucionaron de forma independiente en protóstomos (la línea de insectos y moluscos) y deuteróstomos (la línea de equinodermos y cordados/vertebrados). Sin embargo, resultó que algunas almejas y vieiras tienen fotorreceptores ciliados y algunas estrellas de mar tienen fotorreceptores con microvellosidades. Pero el cambio importante fue el hallazgo de que el gen Pax6 es un gen de control maestro para la formación de ojos y está ampliamente conservado en todos los animales bilaterales, protóstomos y deuteróstomos. ¡El PAX6 de ratón puede disparar el desarrollo ocular en la mosca de la fruta! Eso obliga a la conclusión de que la producción de ojos debió estar presente en los bilaterales ancestrales.

Lamentablemente, Pax6 no se expresa en el pulpo. Ese es uno de esos casos atípicos que aparecen constantemente en biología: Pax6 se encuentra en los ojos no de cámara de las vieiras y en los ojos de cámara de los calamares, por lo que la impresión es que Pax6 debería estar allí haciendo su función. Además, Pax6 hace un montón de cosas además de controlar los ojos: está implicado en la producción de neuronas olfatorias especializadas y también se encuentra en el páncreas y en muchas partes del sistema nervioso.

Mi impresión es que nunca se encontrará un gen regulador o de control que tenga “esta función específica y solo esta”, como “construir un ojo”. Para conectar genes con fenotipo necesitas un conjunto de genes interactuando entre sí en el patrón y secuencia adecuados, y ningún gen concreto tiene una sola función concreta. Es como decir “¿cuál es la función específica de este flip-flop o circuito NAND en la CPU de este ordenador?”. Bueno, depende de lo que el ordenador esté haciendo en ese momento. Hay una función específica pero es un detalle técnico muy concreto de las operaciones internas de bajo nivel del ordenador. De manera similar, la “función” de un gen tiene un significado muy técnico en los detalles de bajo nivel del funcionamiento interno de la célula, pero realmente no puede relacionarse con la morfología general o el fenotipo del organismo final. Lo que hacemos, en cambio, es decir que “las alteraciones de Pax6 causan malformaciones muy graves del sistema visual como efecto inmediatamente más notorio”. Por eso lo llamamos el “gen de control ocular” aunque tenga muchas otras funciones importantes en otros tejidos que son simplemente menos evidentes en una inspección casual.

No existe un “gen o conjunto de genes de ojo de cámara” que se pueda encontrar compartido por moluscos cefalópodos y vertebrados. Hay genes reguladores que, combinados correctamente, producen estructuras complejas. Esos los compartimos con todos los animales. La manera en que los combinamos en paquetes distintos varía enormemente en todo el reino animal.