Los investigadores quieren entender cómo los patrones formados durante el desarrollo embrionario "se recuerdan" y se traducen en la pigmentación final.
El grupo de los félidos, que incluye tanto a los gatos domésticos como a los grandes felinos como leones, tigres y leopardos, muestra una asombrosa diversidad de patrones en sus pelajes. Desde las rayas características de los tigres hasta las manchas de los leopardos o las rosetas de la pantera nebulosa, son diseños que, además de ser hermosos, también son una ventana a la biología evolutiva y al desarrollo embrionario.
Sin embargo, aún queda mucho por entender sobre cómo se forman estas manchas, rayas y otros patrones. Aunque los cruces genéticos nos permiten predecir patrones en las camadas, los procesos moleculares y celulares que subyacen a su formación son un misterio en gran parte. Investigadores de todo el mundo, como el equipo liderado por el genetista Gregory Barsh, han dedicado años a desentrañar estos secretos, trabajando con gatos domésticos y salvajes.
En uno de sus últimos trabajos de investigación, publicado en Nature Communications, Barsh y su equipo han identificado genes clave que juegan un papel crucial en la formación de los patrones en los gatos. Este tipo de hallazgos no solo nos ayuda a comprender mejor a los felinos, sino que también aporta pistas sobre patrones similares en otros mamíferos como cebras y jirafas.
Desde hace más de una década, los investigadores han identificado varios genes relacionados con los patrones de los gatos. Dos de ellos destacan por su papel central: Taqpep y Dkk4.
Taqpep: el gen del tabby
En 2012, un estudio reveló que el gen Taqpep está relacionado con la formación de rayas y manchas en los gatos domésticos. Los gatos con dos copias normales de este gen presentan rayas estrechas y bien definidas, típicas del patrón mackerel tabby. Sin embargo, mutaciones en ambas copias del gen Taqpep resultan en patrones de manchas grandes y redondeadas, conocido como tabby clásico o blotched.
Este mismo gen influye en los patrones de los guepardos. Mientras que los guepardos comunes tienen manchas negras, las mutaciones en el gen Taqpep dan lugar a los llamados ‘king cheetah’ (guepardos reales), que presentan manchas más grandes y manchas alargadas que recuerdan a rayas.
Dkk4: el regulador de los patrones
El equipo de Barsh descubrió un gen importante llamado Dkk4, que ayuda a definir cómo se distribuyen los colores en el pelaje de los animales. Este gen trabaja en las primeras etapas del desarrollo del embrión, antes de que los pelos empiecen a cambiar de color.
En embriones de gato de aproximadamente 20 días, los investigadores notaron que algunas áreas de la piel se engrosan, formando un patrón que indica dónde aparecerán las zonas oscuras y claras del pelaje. Las áreas más gruesas se convertirán en pelos oscuros, mientras que las menos gruesas darán lugar a pelos claros.
Dkk4 también interactúa con otra vía llamada Wnt, que es crucial para el crecimiento celular. En las áreas donde habrá pelaje oscuro, Dkk4 y Wnt están en equilibrio. En cambio, en las áreas claras, Dkk4 tiene más control y disminuye la actividad de Wnt, lo que provoca la alternancia de colores en el pelaje.
La teoría de Alan Turing y los patrones en los animales
La interacción entre Dkk4 y Wnt respalda la hipótesis propuesta por Alan Turing en 1952, el famoso matemático británico conocido por sus contribuciones a la computación, pero también un apasionado biólogo teórico. Turing sugirió que los patrones periódicos, como las rayas o las manchas en los animales, surgen de un proceso de reacción-difusión entre un activador (Wnt) y un inhibidor (Dkk4). Según esta teoría, la propagación desigual de estas moléculas crea los patrones regulares que vemos en el pelaje de los gatos y otros animales.
En los gatos domésticos, el genotipo de Taqpep influye en dónde se puede activar Dkk4, aunque los mecanismos precisos de esta interacción aún no se comprenden del todo. Por ejemplo, algunas mutaciones en Dkk4 son las responsables del aspecto de los abisinios, que tienen un pelaje uniforme conocido como ticked.
¿Qué pasa con los gatos salvajes?
Aunque los estudios actuales se centran en gatos domésticos, los investigadores creen que los mismos mecanismos genéticos podrían aplicarse a los gatos salvajes y otros mamíferos. Por ejemplo, el patrón de manchas pequeñas y densas de los servales podría deberse a una combinación específica de Taqpep y Dkk4, mientras que las rayas de los tigres podrían depender de variaciones adicionales en estos o en otros genes aún por descubrir.
Además, los estudios cruzados entre gatos domésticos y salvajes han demostrado cómo las m... {getToc} $title={Tabla de Contenidos}