¿Qué es un homeobox?
Un homeobox es una secuencia de ADN codificada para expresar una proteína que se unirá a otro ADN y regulará la forma en que se expresa. Los investigadores genéticos descubrieron los homeoboxes en la década de 1980, inicialmente en moscas de la fruta, un organismo muy estudiado en genética, y luego también en otros organismos, incluidos los organismos simples y unicelulares. Estas secuencias juegan un papel muy importante en el desarrollo embrionario, determinando cómo y dónde se expresan los genes, y se encuentran entre un grupo de secuencias genéticas involucradas en la regulación y expresión de genes a medida que se desarrollan los organismos.
Normalmente hay alrededor de 180 pares de bases en un homeobox. La proteína que codifica tiene alrededor de 60 aminoácidos y es capaz de unirse al ADN para activarlo o desactivarlo, determinando si se expresa. En el curso del desarrollo embrionario, el homeobox les dice a las células cuándo y dónde comenzar a producir, mapeando los conceptos básicos del organismo y sentando las bases para un desarrollo más avanzado a medida que las células se diferencian bajo la dirección de las proteínas producidas por los homeoboxes y otras secuencias de genes.
Inicialmente, los investigadores sospecharon que los procesos reguladores detrás del desarrollo embrionario eran muy diferentes en organismos de diferentes especies, especialmente organismos relacionados solo de forma distante. El descubrimiento de estas secuencias genéticas mostró que los organismos, desde babosas hasta elefantes, dependían de homeoboxes para la regulación de su ADN durante el desarrollo. Los errores en estas secuencias también pueden provocar anomalías en el desarrollo, ya que el desarrollo del organismo se confunde y los rasgos se expresan en los lugares equivocados.
Se han descubierto varios genes homeobox humanos en varios cromosomas. Estas secuencias se han estudiado para obtener más información sobre las proteínas que codifican y cómo funcionan esas proteínas. La investigación sobre organismos como las moscas de la fruta se puede aplicar directamente a la genética humana, ya que en muchos casos los genes actúan de manera similar. Comprender cómo las alteraciones en un homeobox de la mosca de la fruta afectan el desarrollo puede proporcionar información sobre cómo alteraciones similares podrían cambiar la forma en que se desarrolla un embrión humano.
Una amplia variedad de procesos están involucrados en el desarrollo embrionario. Estos genes no son el único factor determinante, y los embriones también pueden verse influidos por factores externos como la exposición a toxinas, que pueden conducir a deformidades causadas por interrupciones en la expresión del ADN. Comprender las innumerables complejidades involucradas en el desarrollo ayuda a los investigadores a comprender qué sucede cuando el desarrollo falla y por qué. Esto se puede aplicar a la investigación diseñada para abordar los errores en el desarrollo con el objetivo de prevenirlos en el futuro.