Identifican el mecanismo genético que permite a la Hydra regenerar su cabeza por completo

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Identifican el mecanismo genético que permite a la Hydra regenerar su cabeza por completo

La naturaleza siempre encuentra alguna manera de sorprendernos. A veces deja rastros de su grandeza escondidos en organismos simples. La hidra, por ejemplo, es una pariente de las medusas que posee una habilidad increíble, un súper poder. No mide más de 20 mm pero es capaz de regenerar su cabeza si es decapitada.

Cinco células

Las células madre de las hidras pueden replicarse indefinidamente. Podría decirse que es inmortal, a menos que sea completamente destruida dentro del sistema digestivo de un depredador o se consuman por el fuego.

Los autores de un estudio publicado en Genome Biology and Evolution, explican que la capacidad de «resucitar» se da siempre y cuando al menos cinco células organizadoras de la cabeza permanezcan intactas. Estas se rezumarán entre sí, se combinarán y comenzarán a organizar el resto del desorden restante de células en un cuerpo.

El equipo de Rabi Murad decidió realizar una serie de experimentos genéticos para comprender más sobre cómo funciona la regeneración de Hydra, pues aún hay mucho misterio.

Lo que sabíamos

En el extremo de la cabeza de la hidra, entre su anillo de tentáculos está su hipostoma en forma de cúpula, una estructura que se convierte en su boca cuando la abre para comer. Las células se vuelven a sellar juntas cuando no están en uso, y dentro de esta misma estructura es donde generalmente residen esas 50-300 células organizadoras principales.

Estas células dictan que sus vecinas deben tomar la forma de células de la cabeza, indicando qué célula debe formar el hipostoma y cuál debe convertirse en parte de los tentáculos de agarre. Si la hidra es cortada en dos en cualquier lugar a lo largo de su tercio superior, en la parte restante del cuerpo crecerán más células organizadoras, que luego colocarán una nueva cabeza para el animal.

Para comprender más a fondo el proceso, el equipo comparó la expresión genética durante la regeneración de la cabeza y la gemación, su forma de reproducción asexual. Esto debido a que, las células de mando también aparecen naturalmente a lo largo del cuerpo de la hidra durante la gemación.

Regulación de genes

Los investigadores de la Universidad de California, mapearon qué áreas del genoma estaban abiertas para la expresión génica en el hipostoma y los tejidos en ciernes.

«Un hallazgo emocionante de este trabajo es que los programas de regeneración de la cabeza y brotación en Hydra son bastante diferentes«, dice Aide Macias-Muñoz, coautora.

Los resultados mostraron que las fibras de cromatina, se abren en regiones específicas para permitir que las células hagan uso de estos genes de desarrollo. Muchas de las 2.870 regiones del genoma dentro de las células organizadoras durante la regeneración de la cabeza incluyen genes potenciadores. Estos ayudan a impulsar otros procesos de desarrollo.

Los hallazgos sugieren que dichos potenciadores del desarrollo complejos estaban presentes antes de que el grupo Cnidaria se separara evolutivamente del grupo de animales que son simétricos bilateralmente (como nosotros), hace 600 millones de años.

Curiosamente, los genomas de las hidras son muy similares a los nuestros. Esto significa que las claras diferencias en nuestra morfología probablemente se deban a cómo se regulan los genes.

«El estudio de los cnidarios brinda oportunidades potenciales para dilucidar aspectos clave de la evolución [animal], como la formación del plan corporal bilateral y el sistema nervioso».

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