Noticia: Un modelo matemático explica la formación de los dedos

En 1952, el británico Alan Turing propuso un modelo matemático para la formación de estructuras que se repiten en los sistemas biológicos. Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro de Regulación Genómica de Barcelona confirma que este modelo podría actuar como un patrón molecular en la formación de los dedos de los tetrápodos. Los resultados aparecen publicados en el último número de la revista Science.

Según este modelo, dos moléculas, un activador y un inhibidor, interaccionan entre sí a la vez que se difunden y acaban generando patrones periódicos de forma espontánea. Estructuras comunes en la naturaleza, como las rayas de las cebras, los dibujos de las caracolas o la pigmentación en los peces, pueden ser explicadas por este modelo, denominado “de reacción-difusión” o “tipo Turing”.

“Los dedos pueden considerarse como estructuras repetitivas cuya formación podría responder a este modelo de reacción-difusión, que predice que, alterando el parámetro correcto, se obtienen patrones de dedos que varían en número y grosor. Estos rasgos o fenotipos no se habían observado hasta ahora”, explica Marian Ros, investigadora del CSIC en el Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (mixto del CSIC, la Universidad de Cantabria y el Gobierno de Cantabria).

 Los investigadores han observado esos fenotipos a partir de varios análisis genéticos en ratones con una mutación del gen Gli3, que causa polidactilia. Los análisis realizados les han permitido profundizar en el papel de los genes maestros Hox, que dirigen el desarrollo de las distintas partes del organismo, en todo el proceso.

“Lo que hicimos fue reducir genéticamente la dosis de genes Hox del ratón mutante para Gli3. Sorprendentemente, obtuvimos extremidades con hasta 14 dedos. La progresiva reducción de los genes Hoxa13 y Hoxd11-13, tanto en ausencia como en presencia de Gli3, causó un incremento progresivo del número de dedos, así como la formación de dedos cada vez más delgados y con menos separación entre ellos”, detalla Ros. Estos fenotipos encajan con el modelo propuesto por Turing, en el que los genes Hox son ese parámetro que controla el grosor de cada dedo (la longitud de onda en el modelo de Turing).....

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