Aquesta setmana, per primera vegada, la prestigiosa revista científica ‘Nature’ destaca a la seva portada, amb el titular “Afers del cor”, una recerca duta a terme en la seva totalitat per investigadors de la Universitat de Barcelona. El responsable d’aquesta investigació és el Grup de Recerca Consolidat Evolució i Desenvolupament (Evo-Devo) de la Secció de Genètica de la Facultat de Biologia, que ha desxifrat un enigma fins ara sense resoldre de l’evolució dels avantpassats del fílum dels cordats, de què els vertebrats, i per tant els humans, formem part.

La portada de 'Nature' que destaca la investigació de la UB
La portada de ‘Nature’ que destaca la investigació de la UB

El treball proposa un escenari evolutiu que fa entendre millor aquesta evolució i descobrir com era l’avantpassat dels tunicats, un dels grups germans dels vertebrats. Així, afirma que una pèrdua massiva de gens va deconstruir la xarxa gènica del cor i va facilitar el canvi a un estil de vida lliure a les apendiculàries tunicades tot i que venien d’una forma ancestral sedentària. Això suposa una novetat perquè, durant anys, no s’havia parat atenció a les pèrdues gèniques i molt més a les duplicacions com a origen de noves funcions biològiques. L’investigador principal del grup Evo-Devo i professor de Genètica de la UB, Cristian Cañestro, explica que “estem veient que perdre gens no és excepcional” sinó “un fenomen evolutiu” molt més freqüent del que es pensava i que pot “comportar avantatges evolutius”.

Els vertebrats, els tunicats i els cefalocordats són els tres integrants del fílum dels cordats. El fet que només alguns tunicats (els ascidis) siguin organismes sedentaris feia pensar que l’avantpassat comú de tot el fílum devia ser un animal de vida lliure. Esbrinar com era l’ancestre comú dels tunicats, doncs, podia ser clau per entendre, també, com era l’avantpassat de tots els vertebrats. Els investigadors van fer un ús pioner d’una espècie d’apendiculària com a model per estudiar la força evolutiva de la pèrdua gènica.

Un exemplar d'Oikopleura dioica | UB
Un exemplar d’Oikopleura dioica | UB

Aquesta espècie, Oikopleura dioica, té una vida lliure durant tot el seu cicle, construint un aparell filtrador que l’embolcalla i per on atrapa les microalgues que l’alimenten. Segons explica l’article, les apendiculàries, fa milions d’anys, van patir pèrdues massives de gens que van afectar la seva xarxa cardiofaríngia, gens que són “essencials” per al desenvolupament del cor a la resta de cordats, com afirma Alfonso Ferrández-Roldán, primer autor de l’article. El cor de l’Oikopleura dioica, però, és com el de la resta de cordats, i per tant prové d’un organ que ja existia en l’avantpassat comú que els humans compartim amb ell tot i els gens que ha perdut.

Des de la perspectiva de la biologia evolutiva del desenvolupament (evo-devo) es vol entendre com els canvis dels mecanismes genètics del desenvolupament embrionari afavoreixen la generació de la biodiversitat, i en aquest cas els investigadors s’han fixat en unes pèrdues que, com revela el treball, no són aleatòries ni uniformes sinó que afecten alguns grups que es coeliminen alhora. En el cas de les apendiculàries, aquesta pèrdua es va produir sobtadament, marcant l’evolució diferencial dels seus cors respecte tots els altres tunicats.

Alguns membres de l'equip d'Evo-Devo de la UB treballant | Universitat de Barcelona
Alguns membres de l’equip d’Evo-Devo de la UB treballant | Universitat de Barcelona

A més, aquesta troballa també contradiu l’escenari evolutiu sobre l’origen dels cordats: l’ancestre comú de tots els tunicats era un organisme de vida sèssil, i no lliure, com es pensava fins ara. Així, la pèrdua de gens podria lligar-se a tres innovacions evolutives que van facilitar a les apendiculàries ser completament lliures: l’acceleració en el desenvolupament del cor, que els va permetre tenir-lo plenament operatiu en inflar la primera casa, poques hores després de la fertilització; una nova estructura del cor, que els va fer perdre el camp secundari i evolucionar d’un cor cilíndric a un de laminar, que millora la circulació de l’hemolinfa, també impulsada pel moviment de la cua d’aquests organismes; i finalment la desaparició de la musculatura faringia del cor, que regula el sifó per on entra l’aigua i que, en les apendiculàries, és totalment innecessària.

Amb auqest treball, el Grup de Recerca Consolidat Evolució i Desenvolupament esdevé un referent internacional en aquest camp de recerca bàsica de la biologia, i pot permetre impulsar investigacions en nous models animals per a estudiar malalties del cor, dianes terapèutiques en biomedicina, etc. En aquest sentit, el vicerector de Recerca de la UB, Jordi Garcia-Fernández, destaca “l’esforç” de les universitats públiques “en un context internacional altament competitiu”, on “no es gens habitual” que un equip aconsegueixi una portada de ‘Nature’ tot sol.

Nou comentari