Investigación FCB resuelve polémica evolutiva sobre genes de esmalte en vertebrados

Una investigación de la Facultad de Ciencias Biológicas (FCB) de la UdeC resuelve una polémica de siglos sobre el origen de la capa de esmalte que cubre los dientes de vertebrados, además de revelar cómo un mismo gen puede evolucionar varias veces de forma independiente.

Recientemente publicado en la prestigiosa revista Molecular Biology and Evolution, el estudio es fruto del trabajo del Dr. Sylvain Marcellini, académico de la FBC en colaboración con investigadores de la Universidad de Montpellier en Francia.

“Nuestro laboratorio investiga las bases genómicas y genéticas que subyacen al origen evolutivo del esqueleto, el cual consiste en un ensamblaje de cartílago, huesos y dientes. Este trabajo particular investiga la evolución del esmalte hipermineralizado que cubre nuestros dientes, cómo apareció en el grupo de los vertebrados y como ha ido cambiando en diferentes linajes”, explicó Sylvain Marcellini, académico del Departamento de Biología Celular de la FCB e investigador del Grupo para el estudio de Procesos en Biología del Desarrollo (GDeP).

El trabajo fue publicado en la revista Molecular Biology and Evolución, cuyo factor de impacto es superior a 16, ubicándose en el primer quintil de las mejores revistas en esta disciplina.

Este hallazgo es el fruto de una dinámica y productiva colaboración con la Dra. Mélanie Debiais-Thibaud, de la Universidad de Montpellier en Francia.

El punto más impactante de la investigación es que se demostró una evolución paralela de genes. Esto quiere decir que se encontró un caso donde el mismo gen apareció dos veces en la evolución, de formas totalmente independientes.

“Esos son eventos muy poco frecuentes porque la probabilidad de que sucedan exactamente los mismos pasos mutacionales dos veces o más es baja, pero no imposible”, argumentó el investigador.

“Hasta la fecha, el dogma predominante era que genes de biomineralización llamados SCPP existen solo en vertebrados óseos, un gran grupo que incluye a los seres humanos. Nosotros identificamos un gen SCPP en el genoma de tiburones (grupo de los vertebrados cartilaginosos. Además, demostramos que los mismos procesos mutacionales sucedieron paralelamente en vertebrados óseos y cartilaginosos, ya que en ambos casos SCPP se produjo por duplicación de un mismo gen precursor llamado SPARC-L”, explicó el investigador

“Este caso de paralelismo abarca aspectos genómicos, génicos, de expresión, y de estructura de proteína, las similitudes son tantas que es legítimo llamar el nuevo gen de tiburón SCPP”, expresó el Dr. Marcellini.

Finalmente, el trabajo resuelve una antigua polémica sobre la relación evolutiva de la capa hipermineralizada que recubre los dientes de vertebrados cartilaginosos y óseos.

Tradicionalmente, esa capa se ha llamado “esmaltoide” en tiburones y “esmalte verdadero” en mamíferos y se pensaba que no presentan parentesco evolutivo. En la era post-genómica, esta antigua idea fue reforzada por la supuesta ausencia de genes SCPP en vertebrados cartilaginosa.

Según el Dr. Marcellini, el trabajo “confirma la homología en la capa de esmalte que cubre los dientes de todos los vertebrados, lo que implica que esta capa apareció una sola vez en la evolución y fue heredada en todos los linajes. El argumento principal que aportamos es que esmalte y esmaltoide comparten una base genética y celular en común, como lo demuestra la expresión de SPARC-L en ameloblastos de tiburones”.

“Estamos muy orgullosos de este logro, porque estamos aportando a la cultura humana y en sí eso es una gran razón de existir de las ciencias. Entender el mundo que nos rodea, de dónde venimos, qué somos y adónde vamos”, concluyó el profesor.