Un sistema genético 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 tardíos y casi decorativos, como dibujar los sutiles diseños 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 embrión. Los segundos, sin embargo, evolucionan rápidamente sin peligro, lo que además resulta muy útil para engañar a los predadores.Por desgracia, esta nítida distinción 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 diseñan por el mismo mecanismo genético que algunos de los procesos más esenciales del desarrollo temprano de todos los embriones animales, humanos incluidos.

¿Cómo 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 razón es que estos genes no entienden de neuronas, ni de patas ni de pigmentos: son auténticos diseñadores abstractos que generan formas puras o patrones geométricos. Una vez que ellos han dibujado el boceto, otros genes que sí son específicos de cada sistema les hacen el trabajo sucio y llenan la forma pura de neuronas, de segmentos o de pigmentos.

Segmentos y cáncer

La mayor parte de estos genes diseñadores se descubrieron en 1980 en la mosca favorita de los genetistas, Drosophila melanogaster, porque sus mutaciones perturbaban la división del embrión en segmentos. Años después se hizo patente que los mismos genes eran cruciales en el desarrollo humano, y también en la génesis del cáncer.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 último número de Science. Al igual que en otros animales, estos genes cumplen en la mariposa funciones básicas en el diseño del plan general del cuerpo, pero los investigadores se los han encontrado también mucho más tarde, ocupados en la modesta faena de dibujar los círculos, parecidos a ojos, que decoran las alas de los lepidópteros.

En las primeras horas del desarrollo de la mosca, estos genes se activan en estrechas bandas transversales a lo largo de todo el embrión, 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 diseñadores no se conoce todavía, pero no cabe duda de que consiste en algún método que las células usan para comunicarse unas con otras, y para saber dónde están unas respecto de otras. Algunas de las proteínas fabricadas por estos genes son señales que las células se intercambian entre sí, o receptores situados en su superficie. Sus mutaciones provocan que las células 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.