Investigadores del Instituto de Neurociencias descubren un ARN que regula el tamaño del cerebro en las distintas especies

14 de enero de 2022

Fuente: Comunicación Instituto de Neurociencias Averiguan cómo se ha regulado el tamaño del cerebro desde los ratones a los humanos. • La clave está en un microARN denominado MIR3607, que está activo durante el desarrollo embrionario de los mamíferos que tienen un cerebro muy grande, como el humano. • La pérdida de este microARN condujo en el ratón a un cerebro pequeño y liso, frente al de los mamíferos, cuya corteza creció formando pliegues para dar lugar a cerebros más grandes. • La principal función de este microARN es incrementar la formación de neuronas, segú el grupo de Neurogénesis y Expansión cortical liderado por Víctor Borrell, del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC en Alicante. • La expresión de MIR3607 durante el desarrollo embrionario fue seleccionada por la evolución para potenciar en la mayoría de los mamíferos la expansión de la corteza cerebral, la parte más evolucionada del cerebro.

El número de genes específicos y exclusivos del ser humano es relativamente pequeño, mientras que el número de genes conservados y que se expresan en la corteza cerebral en distintas especies de mamíferos durante el desarrollo embrionario es mucho mayor. Una pregunta fundamental aún por resolver era cómo la expresión de estos genes tan conservados que guían el desarrollo de la corteza cerebral se ha regulado de forma tan diferente durante la evolución en distintas especies. En el artículo que se ha publicado en la revista Science Advances, investigadores del Instituto de Neurociencias CSIC-UMH, en Alicante, liderados por el Dr. Víctor Borrell, director del grupo “Neurogénesis y expansión cortical”, ha investigado esta cuestión centrándose en un gen que da lugar a un microRNA denominado MIR3607. Y han descubierto que, en especies con cerebros pequeños, como el ratón, la pérdida de la expresión, o “silenciamiento”, de MIR3607 durante la evolución condujo a una dramática disminución del tamaño de su corteza cerebral, que en última instancia determina el tamaño del cerebro. Además, su corteza cerebral se volvió lisa, frente a la de la mayoría de los mamíferos, que ha ido aumentado su superficie mediante circunvoluciones y surcos, a modo de un relieve de picos y valles. Los mecanismos genéticos que subyacen a esta pérdida secundaria en la evolución del cerebro de los roedores eran completamente desconocidos hasta ahora. “Con nuestro trabajo mostramos que el microARN MIR3607 se expresa embrionariamente en la gran corteza cerebral de los primates y carnívoros, como el hurón, pero no en el ratón.” señala Víctor Borrell. Los microARN (miARNs) son pequeños ARN que no dan lugar a proteínas, sino que regulan la expresión de otros genes, por lo que son esenciales durante el desarrollo embrionario. De hecho, la evolución de las distintas especies animales va en paralelo a la aparición de nuevos miARNs que han promovido la diversidad durante el desarrollo embrionario. Sin embargo, a pesar de la capacidad de los miARNs para modular la expresión génica, sorprendentemente han recibido poca atención en el contexto de la evolución y expansión del cerebro. “Con este trabajo hemos identificado a MIR3607 como un importante regulador de la cascada de señalización Wnt/β-Catenina, una vía con funciones clave en el desarrollo embrionario de la corteza cerebral porque regula procesos como la proliferación de las células madre y la diferenciación celular. Nuestros hallazgos encajan también con los descubrimientos recientes sobre la importancia de los miARNs en el desarrollo cortical temprano, regulando la amplificación de las células madre neurales y la homeos