En la Facultad de Ciencias Biológicas el doctor Sylvain Marcellini lideró un trabajo enfocado en los genes del esmalte que cubre los dientes en esta clase de animales, revelando un misterio sobre su origen. Estudio contó con colaboración de científicos de una universidad francesa.
La manera en cómo un mismo gen puede evolucionar varias veces de manera independiente y la resolución de una longeva polémica sobre el origen de la capa de esmalte que cubre los dientes de animales vertebrados es lo que ha revelado una investigación desarrollada por el doctor Sylvain Marcellini, académico del Departamento de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Biológicas (FCB) de la Universidad de Concepción (UdeC), en colaboración con un equipo de investigadores pertenecientes a la Universidad de Montpellier en Francia y liderados por la doctora Mélanie Debiais, con quien el científico de la casa de estudios local mantiene una estrecha y productiva alianza.
“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 cómo ha ido cambiando en diferentes linajes”, detalla al respecto el doctor Marcellini, quien es investigador del GDeP (Grupo para el Estudio de Procesos en Biología del Desarrollo).
Los resultados de este estudio fueron recientemente publicados con un paper en la prestigiosa revista Molecular Biology and Evolution, lo que añade un hito a descubrimientos revolucionarios para la disciplina, pues el factor de impacto de la publicación es superior a 16, ubicándose en el primer quintil de las mejores revistas en el área de la biología molecular y evolución.
El punto más impactante de la investigación es que se logró demostrar una evolución paralela de genes. Un fenómeno que significa que se encontró un caso en que un mismo gen apareció dos veces durante la evolución, pero de maneras 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”, aclara el investigador.
Desde allí, explica que “hasta la fecha el dogma predominante era que genes de biomineralización llamados SCPP existen sólo en vertebrados óseos, un gran grupo que incluye a los seres humanos”. No obstante, el grupo estudió también a los tiburones, especies que pertenecen al grupo de los vertebrados cartilaginosos, identificando en el genoma de estos un gen SCPP. “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. 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”, sostiene el doctor Sylvain Marcellini.
Pero, a partir de esos revolucionarios hallazgos, finalmente, este trabajo científico terminó por resolver una antigua discusión sin consenso, que se extiende por siglos, y que tiene que ver con la relación evolutiva de la capa hipermineralizada que recubre los dientes tanto de los vertebrados cartilaginosos como de los óseos. Tradicionalmente, dicha 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 cartilaginosos. Sin embargo, enfatiza el investigador de la FCB UdeC, “nuestro 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”.
Por todo ello es que el académico manifiesta el orgullo y satisfacción por el descubrimiento que tiene cariz de logro: “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”, concluye.