Notícies

Biomatemàtiques

Un model matemàtic simula l’efecte dels gens en el desenvolupament dels organismes

Un treball internacional en què han participat investigadors de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i de la Universitat de Helsinki (Finlàndia) han desenvolupat un model matemàtic capaç de descriure, amb més precisió i realisme que mai, l’acció dels gens sobre l’organització de les cèl·lules i, per tant, sobre la morfologia de tot l’organisme. La recerca s’ha publicat a la revista 'Nature'.

Redacció | 12 de març de 2010

El model desenvolupat descriu com un grup de cèl·lules idèntiques s’organitzen per formar una estructura complexa tridimensional, com es produeixen les diferències entre individus a partir de petits canvis genètics i quines són les interaccions entre gens responsables d’aquestes diferències.

Tot i que en els darrer anys la genòmica ha produït un augment dramàtic en la quantitat d’informació sobre els gens, encara no s’entén quina és la relació entre els gens i les característiques dels organismes (el que generalment s'anomena la relació genotip-fenotip). En altres paraules, no s’entén com els gens produeixen el cos.

El treball presentat no només s’ha centrat en la informació funcional , sinó també a integrar informació experimental a partir d’interaccions entre molts gens durant el desenvolupament embrionari, moment en què es determinen les característiques fenotípiques de l’organisme.

En concret, Isaac Salazar Ciudad, del Departament de Genètica i de Microbiologia de la UAB, amb Jukka Jernvall, de la Universitat de Helsinki, han presentat un model matemàtic que integra totes les interacciones conegudes en el desenvolupament de les dents d’una població de foques de Rússia. Aquest nou model presenta diferències amb altres models matemàtics que han tractat d’establir relacions genotip-fenotip: augmenta el realisme biològic amb què es consideren les interaccions entre gens i cèl·lules, incrementa la precisió de les prediccions, és un model capaç d’explicar com canvia la morfologia d'una dent quan es canvia algun gen i, per últim, és una eina capaç de reproduir, mitjançant petits canvis als gens, les diferències (pel que fa a la morfologia de les dents) entre individus d’una població.

Amb una quantitat tan elevada d’informació, el proper pas és entendre com aquesta informació es tradueix en una comprensió més acurada del fenotip. També obre la porta a l’estudi de l’evolució humana, sempre explicada en base a la competència al llarg del temps entre individus diferentment adaptats al medi. En aquest sentit, l’estudi ajuda a entendre una possible evolució a partir del ‘joc’ entre la variació morfològica possible (en cada generació) i la selecció natural (en cada generació).

Tòpics de l'article