Descubren el gen responsable del estadio juvenil en insectos

Científicos de Barcelona han descubierto el gen responsable del estadio juvenil en insectos, 'Chimno', que también está presente en los humanos y podría tener un papel clave en los procesos cancerosos.

La investigación, realizada por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE-CSIC-UPF) y el Instituto de Investigación Biomédica (IRB), ha revelado que el gen Chinmo es el responsable de establecer el estadio juvenil en los insectos y ha confirmado que los genes Br-C y E93 tienen un papel regulador de su madurez.

Los resultados de la investigación, llevada a cabo con la mosca de la fruta 'Drosophila Melanogaster' y la cucaracha 'Blatella germánica', han revelado que estos genes se han conservado a lo largo de la evolución de los insectos, por lo que los investigadores creen que podrían tener un papel clave en la evolución de la metamorfosis.

Los insectos que hacen la metamorfosis completa, como las moscas, pasan por tres estadios de desarrollo, el embrión, que se genera dentro del huevo, la larva (estadio juvenil) que crece en varias fases, y la pupa, estadio en el cual se produce la metamorfosis para formar el organismo adulto.

Estudios anteriores habían descubierto que el gen Br-C determina la formación de la pupa en insectos, y en 2019, el mismo equipo del IBE describió la función esencial de E93 para completar la metamorfosis en los insectos e iniciar la maduración de los tejidos que formarán el adulto.

Sin embargo, el gen responsable de determinar el estadio juvenil se desconocía hasta ahora, en que se ha identificado el gen Chimno, como el principal precursor del estadio juvenil en los insectos.

Los investigadores han visto que suprimiendo el gen Chinmo en ejemplares de Drosophila, estos insectos avanzaban hacia el estado de pupa sin completar el estadio juvenil, pasando precozmente hacia el estadio adulto, lo cual les ha confirmado que Chinmo "es esencial para el desarrollo juvenil".

"Hemos descubierto que Chinmo promueve el crecimiento de los tejidos durante el estadio juvenil de Drosophila, manteniendo las células indiferenciadas. Así, mientras se expresa Chinmo, las células no pueden diferenciarse, puesto que suprime la acción de los genes encargados de formar los tejidos adultos", ha detallado el investigador del IBE Xavier Franch.

Así, el estudio concluye que para pasar del estadio juvenil a la pupa y realizar la metamorfosis con éxito, el gen Chinmo tiene que inactivarse y que la acción secuencial de los tres genes: Chinmo, Br-C y E93, durante los estadios de larva, pupa y adulto, respectivamente, coordinan la formación de los diferentes órganos que constituyen el organismo adulto.

Los genes reguladores del crecimiento tienen un papel clave en los procesos cancerosos y Chinmo y Br-C pertenecen a la extensa familia de los factores de transcripción BTB-ZF, proteínas implicadas en el cáncer que también se encuentran en los humanos.

A pesar de que estudios anteriores ya habían demostrado que Chinmo es un precursor del cáncer, el papel de Br-C y E93 en esta enfermedad se desconocía hasta ahora.

"Conocer el funcionamiento molecular del crecimiento celular puede ayudar a comprender mejor los procesos cancerosos. Las células sanas crecen, se diferencian y maduran, las cancerosas, en cambio, crecen sin control, no se diferencian y no llegan a madurar. Por este motivo, determinar el papel de Chinmo, Br-C y E93 puede ser clave para futuras investigaciones clínicas", ha concluido el investigador del IRB Jordi Casanova.