Notícies

Inici  >  Notícies > Descobreixen la funció ancestral de l’àcid retinoic, una molècula essencial...

Descobreixen la funció ancestral de l’àcid retinoic, una molècula essencial en l’evolució dels vertebrats

L’àcid retinoic (AR) és una molècula derivada de la vitamina A (retinol).

L’àcid retinoic (AR) és una molècula derivada de la vitamina A (retinol).

Aquesta molècula és un factor imprescindible en els cordats per regular l’expressió de gens implicats en els processos de proliferació i diferenciació cel·lular.

Aquesta molècula és un factor imprescindible en els cordats per regular l’expressió de gens implicats en els processos de proliferació i diferenciació cel·lular.

01/03/2018

Recerca

En biologia molecular, l’àcid retinoic és un molècula coneguda pel seu paper clau en les vies de senyalització del desenvolupament embrionari en vertebrats. Tot i això, encara són moltes les incògnites sobre el seu origen en l’escala evolutiva dels metazous. Un equip internacional descriu ara per primer cop la funció ancestral de l’àcid retinoic en el llinatge dels animals amb simetria bilateral. En el treball, publicat a la revista Science Advances, hi ha participat Ricard Albalat, el professor de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona.

L’àcid retinoic (AR) és una molècula clau en la fisiologia i el desenvolupament embrionari del fílum dels cordats. Derivat de la vitamina A (retinol), és un factor necessari per regular l’expressió de gens en diferents processos —proliferació i diferenciació cel·lular durant el desenvolupament embrionari— i en la formació dels patrons de simetria corporal. 

A la recerca d’una maquinària genètica ancestral

La nova recerca revela que la funció primària de l’àcid retinoic era controlar la diferenciació cel·lular i facilitar la formació de les neurones en el moment i el lloc correctes. Tal com explica el professor Ricard Albalat, «fa més de quinze anys que estudiem l’evolució de l’àcid retinoic com a molècula senyalitzadora en el desenvolupament animal. Mitjançant l’anàlisi de dades genòmiques, vam ser els primers a descriure l’existència de la maquinaria genètica d’aquesta senyalització fora del fílum dels cordats».

Segons això, el conjunt d’enzims responsables de controlar els nivells d’àcid retinoic i els receptors nuclears que responen al senyal i regulen la transcripció gènica —és a dir, la maquinària de la via— era una estructura ancestral. «Els nostres estudis, però, no resolien si la funció senyalitzadora era la mateixa, si havia canviat durant l’evolució, o bé si regulava processos biològics similars o diferents en les diverses espècies», apunta Albalat, que és professor del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la UB.

El treball d’un equip científic multidisciplinari va assolir el repte de caracteritzar funcionalment la senyalització de la via de l’àcid retinoic en un organisme protostomat (pertanyent a un dels grans llinatges d’animals amb simetria bilateral). «Els models de protòstoms més habituals —com Drosophila o Caenorhabditis— no eren una opció ja que havien perdut aquesta via bioquímica. Per tant, era necessari trobar una espècie de protòstom que hagués preservat la maquinària de l’àcid retinoic i en la qual fos possible fer estudis funcionals», destaca Albalat.

Un fòssil vivent per estudiar la via de l’àcid retinoic

El cuc marí Platynereis dumerilii —un anèl·lid que és considerat un fòssil vivent— era un bon candidat com a model en estudis d’evolució, desenvolupament i neurobiologia, ja que en aquesta espècie tot indica que s’havien conservat els components de la via. A partir de les bases de dades científiques sobre aquest organisme, l’equip científic va poder identificar i classificar els diferents components de la seva maquinària genètica, amb l’objectiu final de saber quins gens calia estudiar per caracteritzar funcionalment la via.

A partir de les anàlisis dels patrons d’expressió dels gens escollits —i també de l’avaluació dels efectes morfològics de la seva alteració amb morfolines o de tractaments amb àcid retinoic exogen— s’ha pogut demostrar per primera vegada que l’àcid retinoic controlava la diferenciació cel·lular a l’espècie P. dumerilii i facilitava la correcta formació de les neurones, apunten els autors.

«Pensem que aquest paper neurogènic representa la funció ancestral de l’àcid retinoic en els animals bilaterals. Per tant, el seu origen evolutiu hauria coincidit amb l’aparició de diversos components de la maquinària en aquest llinatge evolutiu, com per exemple, el receptor de l’àcid retinoic (RAR) i el citocrom Cyp26», subratlla Albalat.

El nou treball publicat a la revista Science Advances està liderat per Mette Handberg-Thorsager (Laboratori Europeu de Biologia Molecular-EMBL, Alemanya), Michael Schubert (Observatori Oceanològic de Villefranche-sur-Mer, França), Detlev Arendt (Universitat de Heidelberg i EMBL, Alemanya) i Vincent Laudet (Observatori Oceanològic de Banyuls de la Marenda , França). 

En treballs anteriors, el Grup de Recerca Evo-Devo-Genomics (UB-IRBio), liderat pels professors Ricard Albalat i Cristian Cañestro, també va descriure el fenomen de la pèrdua de gens relacionats amb l’àcid retinoic en el marc d’un escenari d’evolució regressiva en algunes espècies model. «Tot indica que la maquinària de l’AR és un sistema genèticament robust. En el cas dels humans, es coneixen molts dels enzims que regulen la síntesi i degradació de l’AR. Entendre com ha evolucionat aquest sistema i com funcionen aquests enzims és rellevant per a la nostra salut», conclou l’investigador.

 

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al flickr de la Universitat de Barcelona
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona