biologia y genetica de la coloración en reptiles: el curioso caso de los geckos lemon frost

 

en este estudio se explica, de forma introductoria al topico, las 2 formas en las que los organismos pueden manifestar coloración y patrones; mediante las propiedades químicas de los pigmentos o mediante mecanismos biofísicos. los pigmentos se sintetizan y metabolizan en células con vías enzimáticas específicas (melanóforos y xantóforos), por otro lado, un mecanismo biofísico para producir colores son los iridóforos, que manifiestan color al refractar la luz que es irradiada en estas células. se han observado distintos organismos en los que ambos mecanismos de pigmentación coexisten

Debido a los retos que supone un investigación prolongada de los genes involucrados en la pigmentación de los reptiles, se plantea al gecko limón como un organismo modelo en el estudio genético de su coloración, ya que cumple con las características ideales para su estudio, siendo una especie domesticada con un largo historial de cría, de fácil cuidado y mantenimiento en cautiverio. el gecko leopardo (Eublepharis macularius) encaja en este perfil de organismo modelo y este estudio se enfocó en uno de los morfo más populares entre los geckos, el lemon frost 

Figure 1.Genetic and phenotypic diversity of leopard geckos, Eublepharis macularius. Established color and pattern mutants (i.e., morphs) by the breeders are shown. Each mutant is maintained as an inbred line. A: wild type. B and C: black night. D: granite snow. E: gem snow. F: white knight. G−I: sunburst tangerine. J: red stripes. K: bold stripes. L: rainbow. [Image credit: Guo et al.

Este morfo surgió naturalmente en un animal en una colonia de un criador y, por lo tanto, se espera que sea el resultado de una única mutación. Otro criador, cruzó un macho Lemon Frost (Mr. Frosty) descendiente del mutante original con una docena de hembras de diferentes orígenes genéticos. Estos cruces revelaron que Lemon Frost se segrega como un único locus mendeliano semidominante. Los animales heterocigotos muestran el fenotipo Lemon Frost, que se acentúa en los geckos Lemon Frost homocigotos (denominados super Lemon Frost). Las células productoras de pigmento y las células productoras de cristales están presentes en los geckos leopardo.

Más del 80% de los geckos Lemon Frost en la colonia de cría desarrollaron excrecencias blancas en la piel. La caracterización de las excrecencias demostró que se trata de tumores de células de la piel blancos, conocidos como iridóforos  y se demostró que las células blancas de la piel en los geckos leopardo son iridóforos con nanocristales, se espera que el gen que porta la mutación Lemon Frost desempeñe un papel en la proliferación de los iridóforos. los iridóforos se producen de forma natural en múltiples especies de reptiles

En los geckos super Lemon Frost homocigotos, los tumores hacen metástasis de la piel a varios tejidos, más comúnmente el hígado y la cavidad oral. Las metástasis se observaron raramente en los geckos Lemon Frost heterocigotos.

se realizó un mapeo de homocigosidad de los datos de secuenciación agrupados para reducir la posición del gen Lemon Frost a una región de 70 kb que contenía un único gen, el inhibidor de serina peptidasa, tipo Kunitz 1 (SPINT1). Concluyendo que una mutación en SPINT1 probablemente dio lugar a la sobreproliferación de células de la piel blanca observada en los geckos Lemon Frost.La proteína codificada por el gen SPINT1  Se ha establecido que es un supresor de tumores en ratones, peces cebra y humanos . En humanos, el 10% de los pacientes con melanoma cutáneo de piel portan mutaciones en el gen SPINT1, una frecuencia comparable a la de los principales oncogenes y supresores de tumores previamente reportados

el sistema del pez cebra ha sido un instrumento para la comprensión de la coloración y patrones en vertebrados.la implicación del SPINT1 en el iridiophoroma del gecko limón sugiere que los iridóforos reptiles podrían compartir mecanismos regulatorios con los iridóforos del pez cebra y podrían servir como modelo para el estudio de melanocitos humanos

me parece que el estudio postula resultados prometedores para considerar al gecko leopardo como organismo modelo en el estudio de la coloración en reptiles así como un posible estudio biomédico más enfocado en genes que expresan la supresión de tumores explicando con la relación que poseen los iridóforos y melanocitos al venir del mismo grupo precursor de células madres

referencia:

Guo, L., & Kruglyak, L. (2023). Genetics and biology of coloration in reptiles: the curious case of the Lemon Frost geckos. Physiological Genomics, 55(11), 479-486. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physiolgenomics.00015.2023