La investigación sobre el giro de la concha del caracol terrestre japonés revela el mecanismo de desarrollo de simetría izquierda y derecha.

Una pequeña diferencia genética puede hacer que un caracol se convierta en la imagen reflejada de otro. Ahora, los investigadores que estudian el caracol terrestre japonés han identificado un gen que ayuda a determinar si sus conchas giran en sentido horario o antihorario, proporcionando nuevas pistas sobre cómo los animales desarrollan sus lados izquierdo y derecho. Este estudio, liderado por investigadores de la Universidad de Nottingham y la Universidad de Tohoku en Japón, examinó caracoles Euhadra salvajes para entender el mecanismo biológico detrás de este fenómeno, conocido como quiralidad. Los resultados muestran que una pequeña variación en el gen responsable de producir una proteína llamada miosina puede llevar a que caracoles sanos tengan una estructura corporal opuesta.

Variación genética y asimetría biológica

Este descubrimiento también puede ayudar a los científicos a explorar un problema biológico más amplio: cómo el mismo mecanismo celular básico produce una asimetría consistente izquierda y derecha en la mayoría de los animales, mientras permite que algunas especies se desarrollen como imágenes reflejadas entre sí.

La investigación se publicó en la revista Current Biology, bajo el título "Una antigua polimorfismo en la miosina I a/b determina la variación quiral en el caracol japonés Euhadra", confirmando que la variación genética de la miosina que ocurre de forma natural es la base de esta diferencia. La proteína miosina ayuda a las células a moverse, cambiar de forma e interactuar con la estructura interna que las sostiene. Los investigadores creen que pequeños cambios en la proteína afectan la forma en que las células se retuercen durante las primeras etapas del desarrollo embrionario. Ese movimiento inicial determina la dirección de giro de la concha del caracol y el desarrollo de su anatomía interna.

La mayoría de los caracoles tienen conchas que giran hacia la derecha, conocidas como dextrógiras; mientras que los caracoles que giran hacia la izquierda se describen como levógiras. Aunque estas dos formas parecen ser imágenes reflejadas, esta diferencia no es solo un problema de apariencia: sus órganos internos y anatomía reproductiva también pueden estar dispuestos en lados opuestos.

Desafíos en el apareamiento y el intercambio genético

El equipo de investigación descubrió que ambas formas del caracol japonés Euhadra se desarrollan normalmente y no presentan anomalías asociadas con la asimetría corporal inversa que se observan en otras especies. Estas dos variaciones genéticas también son bastante antiguas, lo que indica que esta diferencia ha persistido a lo largo de la evolución. Los investigadores también encontraron que la selección natural ha influido en la forma levógira. Un desafío en el estudio es que los caracoles reflejados pueden tener dificultades para reproducirse. Debido a que sus órganos reproductivos pueden estar ubicados en lados opuestos, el apareamiento se vuelve complicado. Los investigadores encontraron una población en un valle de Japón donde los caracoles de giro izquierdo y derecho pueden aparearse e intercambiar genes.

Esto brindó al equipo de investigación la oportunidad de investigar cómo estas dos formas pueden coexistir dentro de la misma población, en lugar de estudiarlas como grupos aislados.

Estos hallazgos son diferentes de lo que los investigadores han observado en caracoles de estanque. En esos animales, una mutación en otro gen puede producir individuos levógiros, pero esto también está relacionado con anomalías en el desarrollo. En el Euhadra japonés, la variación en la miosina produce formas opuestas sin problemas evidentes de desarrollo. Este estudio ofrece una forma útil de explorar un problema de larga data en biología: cómo los organismos establecen una disposición corporal consistente izquierda y derecha. Por ejemplo, el corazón humano suele estar ubicado en el lado izquierdo, mientras que otros órganos internos ocupan posiciones específicas. Aunque pueden ocurrir inversiones, la aparición de estos casos es mucho menos común que la variación natural observada en estos caracoles, y algunos casos también están relacionados con complicaciones en el desarrollo.

Comprender cómo la variación en la miosina produce caracoles reflejados sanos puede ayudar a los científicos a identificar los procesos celulares que establecen la asimetría corporal en diferentes animales.

Sin embargo, este descubrimiento no implica que la misma variación genética determine la ubicación de los órganos en los humanos. Los investigadores señalan que aún queda una pregunta importante: ¿cómo pueden las células, bajo la misma quiralidad molecular básica, generar cuerpos que se desarrollen en direcciones opuestas? El caracol Euhadra japonés ofrece una rara oportunidad para investigar este dilema.

Significado genético de la dirección de giro de la concha del caracol

Este estudio revela cómo las variaciones genéticas afectan la dirección de giro de la concha del caracol y proporciona una profunda comprensión del desarrollo de la asimetría izquierda y derecha en los organismos. Al explorar el caracol Euhadra japonés, los investigadores descubrieron que pequeñas variaciones en la miosina pueden dar lugar a estructuras reflejadas en caracoles sanos, lo que tiene una importancia significativa en biología. Esto no solo ayuda a comprender los procesos de desarrollo de los animales, sino que también puede ofrecer pistas sobre anomalías en el desarrollo en otras especies. Más importante aún, este estudio abre la posibilidad de investigar más a fondo cómo las células pueden generar diferentes direcciones de desarrollo sobre una base molecular común, lo que tiene profundas implicaciones para la investigación biológica.