L’origen dels animals bilaterals ha estat debatut durant més de cent anys. Al centre d’aquest 
debat s’ha erigit la discussió sobre els mecanismes que han conduït a la transició des d’un avial radial fins a un de bilateral. En gran manera, els models proposats per explicar aquesta transició reposen sobre el model de bilateral ancestral que tenim: morfològicament simple o estructuralment complex. En els darrers deu o quinze anys, la visió prevalent ha estat que els grups bilaterals basals no existien i que el suposat avantpassat era un organisme bastant complex. El 1999 Ruiz-Trillo i col·laboradors van suggerir que encara existeixen bilaterals basals: els acels.
Per entendre, des del punt de vista dels mecanismes, com va passar aquesta important transició evolutiva, nosaltres hem usat una aproximació embriològica. Hem caracteritzat, en l’acel Convoluta pulchra, famílies específiques de gens reguladors del desenvolupament, gens dels quals coneixem el seu paper tant en animals radials com en bilaterals, més avançats.
Plantilla
Dr. Jaume Baguñà
Dr. Pere Martínez
Doctorands
Eduardo Moreno
Amandine Bery
Alexander Alsén
Marta Chiodin
Col·laboradors
Dr. Xavier Bailly i Dr. Patrick Cormier (Station Biologique Roscoff, França)
Prof. Glen Bristow (University of Bergen, Noruega)
2) Splox, un gen ParaHox involucrat en la regionalització de l'intestí en els eriçons de mar
Durant els darrers anys hem aïllat i caracteritzat un nou gen amb seqüència homeòtica (
homeobox) en l’eriçó de mar
Strongylocentrotus purpuratus. Aquest gen és un ortòleg del de
Xenopus,
XlHbox8, i del de ratolí,
IPF/PDX-1 (gens
ParaHox); l’hem anomenat
Splox. S’expressa durant l’embriogènesi amb un màxim d’expressió al cap de 48 h (gàstrula tardana). A l’estadi de
mesenchyme blastula,
Splox s’expressa a la placa vegetal. No detectem missatger al mesènquima esqueletogènic. Més tard, durant la gastrulació, els transcrits estan localitzats preferentment als dos extrems de l’arquènteron (sobretot al voltant del blastòpor i a la part anterior de l’intestí). L’expressió a l’arquènteron té, clarament, un biaix cap a la regió oral. Experiments amb
knock-out han mostrat que, en absència de
Splox, l’intestí no es regionalitza correctament. La xarxa de gens involucrada en l’especificació de les diferents regions de l’intestí està sent estudiada.
Plantilla
Dr. Pere Martínez
Doctorands
Rossella Annunziata
Col·laboradors
Dra. Maria Ina Arnone (Stazione Zoologica, Nàpols, Itàlia)
Montserrat Fernández (Stazione Zoologica, Nàpols, Itàlia)
3) Bases moleculars per a la regeneració dels membres i
l’SNC dels equinoderms
S’ha mostrat, en aquells casos ben descrits de regeneració (alguns amfibis i planàries), que aquells gens involucrats en la formació del patró als eixos corporals —sobretot membres de les diferents classes de gens amb seqüència homeòtica (homeobox)— són reutilitzats per regular la formació del patró en estructures que estan regenerant.
Per entendre el paper dels gens amb seqüència homeòtica durant el procés regenerador als equinoderms hem aïllat tot el grup de gens Hox que s’expressen en aquest procés en dues classes d’equinoderms: asteroïdeus (Asterias rubens) i ofiuroïdeus (Amphiura filiformis), tots dos ben coneguts per la seva extraordinària capacitat de regeneració.
Explotant la conservació de la seqüència homeòtica, s’han aïllat ortòlegs de diversos gens Hox que pertanyien als grups anterior, mitjà i posterior. Recentment, s’han començat experiments d’hibridació in situ al KMF, a Suècia.
També estem caracteritzant gens de la via Wnt en aquest sistema biològic. També estem caracteritzant gens de la via Wnt en aquest sistema biològic.
Plantilla
Dr. Pere Martínez
Col·laboradors
Prof. Michael Thorndyke (Kristineberg Marine Station, Royal Swedish Academy, Suècia)
Dra. Karen Wilson (Kristineberg Marine Station, Royal Swedish Academy, Suècia)
