2006-05-23

    Hox en cnidarios

    Últimamente tengo una actitud hacia los artículos científicos muy especial: uso la blogosfera científica como filtro. Si hay algo interesante publicado, seguro que alguien lo leerá antes que yo y lo comentará. Particularmente me fío de PZ Myers, porque ambos trabajamos con Danio rerio y nos interesa la evolución del desarrollo.

    Por ejemplo, esta historia sobre los genes Hox de los cnidarios. Aunque, todo sea dicho, llevo como un mes esperando que comentara el artículo (que la siempre atenta Ana ya se encargó de hacerme llegar). Si leeis su comentario, tiene una sencillota explicación de qué son los Hox, con enlaces a anteriores historias, y por qué es importante conocer su estructura genómica en los cnidarios (medusas y tal).

    Sin embargo tengo que contradecir sus conclusiones, que son las de los autores del paper. Según ellos, la ausencia de una organización genómica común en dos especies de cnidarios significa que esta condición es ancestral a la aparición de los clusters típicos de los animales bilaterales. ¡Qué rápido olvidan algunos sus clases de cladística! O será quizá que ciertos prejuicios subconscientes son difíciles de erradicar. Me explico: puesto que los bilaterales son los organismos animales "más evolucionados", se asume que la organización en cluster de los genes Hox es un rasgo derivado. Esto es, en algún momento de la evolución los genes Hox sufrieror una reorganización genómica y pasaron a agruparse. Ahora bien, para afirmar esto seriamente lo que se necesita es comparar con la situación en otros grupos animales no bilaterales (menos "evolucionados"). De eso trata el artículo, de ver cómo organizan sus Hox las medusas. Y resulta que no los agrupan, de lo que deducen que en el intervalo entre el antecesor común entre cnidarios y bilaterales se produjo la citada reorganización genómica.

    Imaginemos algo por un momento. Supongamos por un momento que los cnidarios presentasen clusters mientras que los bilaterales no. ¿Cuál sería nuestra interpretación? ¿Alguien diría "estos absurdos cnidarios han reagrupado sus genes Hox"? ¿O no será que se vería con mejores ojos algo como "los bilaterales han roto la organización de los complejos homeóticos" (lo que sin duda permite una mayor flexibilidad evolutiva, bla bla bla, típico argumento ad hoc sobre evolucionabilidad)? Vamos, que lo que quiero decir es que simplemente por ser "más evolucionados" se asume que el carácter presente en los bilaterales es el estado derivado. Y no tiene por qué.

    De hecho es más sencillo pensar en un origen ancestral en cluster (por duplicación en tandem) y posterior desorganización en los cnidarios, que pensar que en la evolución de urbilateria (el antepasado común a todos los bilaterales) se produjo una reorganización genómica que agrupó a los Hox.

    Para determinar quién tiene razón en este tipo de cuestiones de polaridad de caracteres, nunca es suficiente estudiar dos grupos hermanos: hacen falta al menos tres. En este caso lo ideal serían los ctenóforos. Y ya sería la leche incluir a las esponjas. Pero claro, además haría falta tener una filogenia que dejase bien claritas las relaciones entre todos ellos, y no es tarea fácil.

    Posibilidades:
    1. (cnidarios + ctenóforos) + bilateria ; si ctenóforos tienen clusters, ésa es la condición ancestral. Si no, seguimos como ahora.
    2. cnidarios + (ctenóforos + bilateria) ; si los ctenóforos tienen clusters seguimos sin poder decidir. Pero si no tienen, ésa es la condición ancestral
    3. ctenóforos + (cnidarios + bilateria) ; tengan lo que tengan, ésa será la condición ancestral.

    Como la filogenia que más se apoya hoy en día es la 3, lo que digan los ctenóforos va a misa. ¿Alguien se apunta a resolver este enigma?





    Kamm K, Shierwater B, Jakob W, Dellaporta SL, Miller DJ (2006) Axial patterning and diversification in the Cnidaria predate the Hox system. Curr Biol 16:1-7

Referencias (TrackBacks)

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Comentarios

1
De: Gon Fecha: 2006-05-23 15:58

Jejeje... Esta mañana he llegado a la facultad y tras clavarme mi cortado entre pecho y espalda he corrido a leer a mi querido PZ. Así que se podría decir que me he adelantado. Lo he comentado con gente de clase, pero no tanto con la mirada evolutiva del antes y el después, sino pregnuntándonos cómo demonios será el desarrollo embrionario de esos bicharracos pentarradiados. Porque a nosotros en genética nos dan caña con Drosophila, pero a nadie se le ocurre pensar en los ricos oricios. Mmmmm... Así que intentaré informarme por curiosidad morbosa.



2
De: mewt Fecha: 2006-05-23 16:06

Maxi, este es el tipo de cosas que se mandan a las revistas, no de las que se publican en un blog como tema de divulgacion ;-)



3
De: Policarpo Toribio Arancibia Galleguillos Fecha: 2006-05-23 16:18

Esta bueno que se haya aclarado esto....se dice que ctenoforos tampoco tienen, aca parece que si hay ortologos, pero no hay clusters ni colinearidad. Pa mi q pueden estar en el mismo pie. Como siempre, falta mas info sobre ctenoforos



4
De: Policarpo Toribio Arancibia Galleguillos Fecha: 2006-05-23 16:41

Bio, esta bien, solo considera que no peudes echar el origen del cluster hox indefinidamente para atras. En algun momento se configuro, aunque pueda haberse desordenado en algunos.Lo otro, puede ser fundamental considerar los gusanos planos acelos. Parece que las conclusiones de ruiz trillo y cia van a salir confirmadas, serian el grupo hermnao de los demas bilateria (celomados)
A tu favor tienes que en cualquier caso los bilateria no somos un tipo de cnidario, de haber sido asi, dificil seria defender la hipotesis del desordenamiento.
Tb tienes a tu favor el antecedente que algo parecido ha sucedido, si no me equivoco, en los urocordados. Han degenerado a partir de un cluster mas ordenado como el de Amphioxus (si, ya me entere que urocordados son grupo hermno de vertebrados, dado el peso de la nueva evidencia molecular, surprise). Tambien tenia entendido que no hay colinearidad en la expresion del cuerpo de onicoforos (protostomados) y que en amphioxus tampoco la expresion es taaaan ordenadita

En fin, cualqueira pensaria ue el origen e un cluster hox es por replicacion en tandem, y no por agrupacion de genes que ya estabn de antes, si es que si los ho de cnidarios son ortologos de hox especificos de bilateria, en el contexto de este argumento favoreceria la idea de que se han desordenado.



5
De: Devil's Advocate Fecha: 2006-05-23 21:33

La semana pasada en clase de desarrollo, me preguntaba yo cómo tendrían los Hox bichos radiales, y, eh voilá, mira lo que me encuentro hoy. Pese a no estar agrupados, me pregunto si funcionan como los Hox de todo hijo de vecino: dominancia "posterior" (algún tipo de dominancia jerárquica, en este caso), etc... Y puestos a preguntar: ¿alguien le habrá levantado la falda a los equinodermos para mirarle los Hox?.

Interesante, gracias por comentarlo, jefe.



6
De: Gon Fecha: 2006-05-23 22:32

Devil´s Advocate,
He comentado esta mañana ese tema con mi profesor de Genética, que se supone que es especialista en Genética del Desarrollo, y a pesar de no haberme hecho demasiado caso (tenía que dar clase, jolines) me ha dicho que a pesar de no estar en clusters (se habla de Hox-like genes, si no me equivoco) esos genes del desarrollo en pentarradiados son funcionalmente iguales: es su regulación a través de otros genes la que sigue patrones diferentes.

Con esto no aclaro nada de nada, pero bueno, seguiré buscando, es un tema muy interesante. A ver si encuentro algo por ahí o hablo con él en su despacho.



7
De: BioMaxi Fecha: 2006-05-23 23:47

Gon, ya he visto que has comentado en Pharyngula justo antes que yo. Por cierto, agregado quedas a mi lista de blogs a seguir ;-)

Sobre Hox en erizos... mejor que diga algo Ana, que sé que estará leyendo esto.



8
De: Ana Fecha: 2006-05-24 15:58

Hola:

Para a quien le pueda interesar el tema con cierto detalle, aqui esta el link que muestra los principales trabajos sobre genes Hox en erizos de mar.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?CMD=search&DB=pubmed

Como el trabajo mas reciente muestra aunque los Hox en S, purpuratus se encuentran distribuidos en un cluster, el orden del mismo no es mantenido, teniendo asi genes Hox anteriores tradicionales en la parte posterior del cluster. No me he leido el trabajo con detenimiento ni se como se relaciona esta localizacion en el cluster con los patrones de expresion de los mismos.

Dos cositas mas para comentar. El trabajo de los Hox en erizos de mar en el laboratorio de Eric Davidson fueron llevados a cabo por dos companyeros espanyoles Pedro Martinez y Cesar Arenas quienes desde luego merecen una mencion especial (la cual extiendo al resto de los investigadores que han trabajado con estos genes en equinodermos) por lo dificil que fue en su dia trabajar con estos genes en erizos, primero porque sus patrones de expresion no se atuvieron a las espectativas y segundo porque su bajo nivel de expresion hizo que su deteccion con las tecnicas que teniamos en el momento fuera extremadamente dificil. Segundo, aunque todos esperabamos que las larvas de erizo expresaran estos genes de manera espectacular a lo largo de una de sus axis (ya que las larvas mantienen una simetria bilateral), en realidad lo que encontraron fue que la mayoria de estos genes no eran expresados en el estado larvario (a pesar de que se pensaba que la informacion de identidad espacial en TODO embrion pasaba necesariamente por un codigo Hox). Este ultimo fue un resultado absolutamente sorprendente.

Un saludo desde aqui a Pedro y Cesar.



9
De: Ana Fecha: 2006-05-24 16:09

Perdon, una vez que vayais al link de Pubmed (el que he puesto arriba, que no funciona directamente) donde dice "for" podeis poner "HOX and echinoderm" y esto os dara la lista de publicaciones sobre el tema (dos paginas)



10
De: Ana Fecha: 2006-05-24 16:16

Vaya dia que llevo, el articulo mas reciente al que hacia referencia es este (que resulta que no sale en la lista anterior):

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=16116652&query_hl=9&itool=pubmed_docsum

Por si no funciona otra vez aqui va el titulo y los autores:

J Exp Zoolog B Mol Dev Evol. 2006 Jan 15;306(1):45-58.
 
Unusual gene order and organization of the sea urchin hox cluster.
Cameron RA, Rowen L, Nesbitt R, Bloom S, Rast JP, Berney K, Arenas-Mena C, Martinez P, Lucas S, Richardson PM, Davidson EH, Peterson KJ, Hood L.



11
De: Nemesio Felix Aldunate Stein Fecha: 2006-05-24 17:16

Ta bueno eso. Quiero poner una nota de precaucion sobre la posicion filogenetica de los urocordados, porque el "super" estudio de nature de montoneras de genes tiene un problema boqueante de taxon sampling. No incluyeron a los hemicordados en el analisi, lo encuentro fatal, sobre todo. considerando que el estudio entrego el mas que perplejizante resultado de que los cefalocordados eran grupo hermano... de los equinodermos..?????
Sobre todo que tanto equinodermos como hemicordados comparten la larva tornaria (A proposito, Ana, alguna idea de los Hox en algun hemicordado? de preferencia enteropneusto)
No pueden manejarse lagunas de informacio de este estilo si quien es el grupo hermano de los cefalocordados es algo borroso. (ademas, solo se contemplo un taxon de erizo y un cephalochordado...not good)
Remato con esta maxima. cada vez mas, me aprece que los mjychos genes comparados es menos importante que tener un muestreo taxonomico adecuado. Un solo gen 18s puede darte un arbol perfecto si estan todos los que tienen que estar. Mi prediccion es que veremos aun mas estudios en que se lalardea de una gran cantidad de genes y "revoluciones" en las filogenias, por eso, atentos al muestreo taxonomico, qu sin el, la continuidad historica de los cambios en la secuencia puede verse enmascarada y eso bien demostrado que esta.



12
De: Ana Fecha: 2006-05-24 18:06

Dr. C:

Aqui va:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=15120410&query_hl=10&itool=pubmed_docsum.

Y una mas por si te interesa:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=10677251&query_hl=10&itool=pubmed_docsum



13
De: Nemesio Felix Aldunate Stein Fecha: 2006-05-24 18:23

Thank you Mme
Habria que ver si tiene el mismo fenomeno equinodermo de genes anteriores hacia posterior.
El trabajo de Davidson , muy interesnate que solo las set aside cells expresen los hox, y no las larvas. Sin embargo discrepo con davidson, en que me parece que la parte primitiva del embrion son los set aside cells, y no la larva mosaico...tema muy entretenido, por cierto



14
De: miRiMA Fecha: 2006-06-02 13:36

Llego un poco tarde para comentar, pero por si acaso...
Estoy de acuerdo contigo, Maxi, en que en el articulo esta la flagrante falta de no plantearse si el no-cluster en medusas es de hecho caracter derivado. (Tal vez por ello no esta en Nature, sino en Current biology...)
Mas que nada porque los modelos de duplicacion genica para la expansionde los hox se entienden partiendo de un cluster.
Pero tambien habria que decir qeu los ctenoforos podrian tener un no-cluster, tambien derivado, asi qeu no concluirian nada seguro, aunque si ayudarian mucho.
Por otra parte, parece qeu en esponjas no hay mucho hox, asi qeu eso tendra qeu esperar...
Por ultimo, mirando los resultados del paper, yo creo qeu hay un cierto apoyo a qeu es un caracter derivado, de hecho. De las dos especies que estudian, el antozoo y mas basal, a parte de bilateral (Nematostella), podria decirse qeu conserva en cierto modo rasgos de clusterizacion (AntHox 7, 8a y 8b estan alineados), ademas de que la expresion es mas "analoga" a la standard. En la otra especie, no hay ni el mas minimo rasgo de clusterizacion y la expresion es mas divergente. Para mi, esto es un pequenyo apoyo a la hipotesis de que la no-clusterizacion es derivada.
Yo desde luego, ademas de los ctenoforos intentaria mirar en mas antozoos, a ver que pasa...
Por cierto, qeu a ver cuanto tarda en salir un Nature contradiciendo estos resultados...



15
De: isabel teresa ramos henriquez Fecha: 2007-03-11 19:06

eso no tiene nada que vet con lo que se busca es una ridicules



16
De: Anónimo Fecha: 2007-03-11 20:00

¿Qué buscabas? ¿Nidos? Pues aprende a escribir y no te quejes.



17
De: Agustina gomez Fecha: 2007-04-12 23:12

sos un boludo y puto



18
De: Anónimo Fecha: 2007-09-29 15:02

Eu achei esse site muito chato beleza por mim tirava do google falo vei



19
De: Anónimo Fecha: 2007-09-29 15:02

Eu achei esse site muito chato beleza por mim tirava do google falo vei



20
De: Sergio Fecha: 2008-10-15 16:12

the Rock live for ever System Of A Down S.O.A.D



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