Agora sabemos por que os camundongos se desenvolvem mais rápido que os humanos durante a fase embrionária

O desenvolvimento embrionário dos vertebrados é marcado por uma série de diferenciações celulares em “segmentos” que darão origem a diversos tipos de tecidos como o sistema nervoso, os ossos, seguidos pelos músculos.

Esse fenômeno está sob o controle de um processo bioquímico que varia de espécie para espécie, conhecido como “relógio de segmentação”. Os cientistas tentaram então determinar o fator responsável pela variação na duração desse ciclo entre as espécies.

De acordo com um estudo realizado por uma equipe de cientistas do RIKEN BDR Center, EMBL Barcelona, ​​​​Pompeu Fabra University e Kyoto University, o ciclo de desenvolvimento é mais rápido em camundongos (cerca de 2 horas) em comparação com o que ocorre em humanos (cerca de 5 horas), devido a fenômenos bioquímicos intracelulares.

Isso explicaria ao mesmo tempo as diferenças entre o ritmo de desenvolvimento na fase embrionária em diferentes espécies de vertebrados.

No final, não é uma questão de genes

Esses pesquisadores, assim, realizaram experimentos em que primeiro transformaram células-tronco embrionárias de camundongos, bem como células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) em células pré-somíticas do mesoderma (PSM), elementos que são parte integrante do mecanismo do relógio de segmentação. Experimentos para bloquear sinais importantes ou isolar células foram então realizados.

Assim, eles mudaram os genes mestres HES7 entre células de camundongo e humanas, mas nenhuma mudança foi observada no ciclo de desenvolvimento dos embriões. Eventualmente, eles deduziram que a diferença estava nas reações bioquímicas intracelulares e não no nível dos genes.

Neste ponto, os cientistas queriam determinar se existiam variações em outros fatores importantes do ciclo, em particular a taxa de degradação da proteína HES7, bem como a taxa de degradação dessa proteína nas células dos camundongos, em comparação com a humana. uns.

Um novo conceito chamado alocronia do desenvolvimento

Eles descobriram que a degradação da proteína era mais lenta em células humanas do que em células de camundongos. Isso confirma a hipótese anterior. Além disso, eles notaram que também existia uma diferença no tempo necessário para o processo de codificação de HES7 em proteínas.

Deste estudo nasceu um conceito que os cientistas agora chamam de “alocronia do desenvolvimento”. Assim, algo está acontecendo no nível celular, um mecanismo celular que ainda permanece misterioso e que durante a fase embrionária, os camundongos se desenvolvem mais rápido que os humanos. De qualquer forma, não é uma questão de genética.

Os resultados deste estudo foram publicados em Ciência.