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Departamento de Ciencias
Subsector: Biología, Plan diferenciado
Profesor: Juan Francisco González Aguilar
Curso: IV° Medio

¿Por qué un brazo y no una pierna?
El plan corporal de los organismos

AUTOR(ES)

Soto
Miranda,
Jeannette
Departamento
de
Biología
Facultad de Ciencias Agronómicas Universidad de Chile

(MSc.)
Animal

Si
observamos la gran variedad de organismos que nosrodean, podremos darnos cuenta que
todos ellos poseen su propio y particular esquema estructural, es decir, su propio plan
corporal. Las extremidades por ejemplo, son estructuras especializadas de composición
semejante, tanto brazos como piernas están hechos de huesos y músculos, pero sus
detalles más finos hacen que éstas sean lo suficientemente diferentes como para cumplir
su función. Ladiferenciación de las extremidades, ocurre durante la embriogénesis, gracias
a la acción de un grupo de genes especializados, llamados GENES HOMEÓTICOS.
Pero los genes homeóticos, no solo controlan la especialización en función y estructura
de las extremidades, sino que son responsables de hechos muy tempranos del desarrollo,
como es la determinación del eje antero-posterior en la mosca delvinagre, Drosophila
melanogaster y de otros procesos que ocurren en estadios muy tardíos, como la
diferenciación de las neuronas en el gusano Caenorhabditis elegans. Estos fenómenos
ocurren gracias a la expresión diferencial de estos genes a lo largo del individuo, los
que codifican para unas proteínas particulares que poseen en su extremo amino terminal
un dominio codificado por un homeobox,llamado homeodominio.
Cabe hacer notar que no todos los genes con homeobox son genes homeóticos, ya que el
homeobox es un motivo o secuencia en el DNA, mientras que "homeótico" es una
descripción funcional para los genes que producen las transformaciones homeóticas.
¿Qué es un homeobox?
El homeobox fue descrito en 1983, como un fragmento de DNA de 180 pares de bases
ordenadas en la forma de unmotivo altamente conservado, esto es, una secuencia de
nucleótidos en el DNA con una amplia distribución evolutiva, desde las levaduras
pasando por las plantas, hasta el hombre. Esta secuencia de DNA codifica para un
péptido de 60 aminoácidos de largo, denominado homeodominio que se ubica en el extremo
amino terminal de la proteína. En diferentes genes con homeobox el homeodominio es
similarpero no el mismo, de hecho la comparación de sus secuencias proporciona las
bases para clasificar a estos genes.
El homeodominio de 60 aminoácidos muestra una estructura de unión al DNA llamada
hélice-vuelta hélice, la secuencia de unión al DNA ha sido descrita como 5'AAT 3'. El
sitio de reconocimiento del DNA es la hélice 3, denominada hélice de reconocimiento, la
que se ubica en el surcomayor de la doble hebra de DNA, proporcionando la mayoría de
los puentes de hidrógeno que se forman con las bases del DNA.
Genes Homeóticos en Drosophila
Los primeros genes homeóticos descubiertos fueron los que controlan el desarrollo
en Drosophila. Ciertas mutaciones en un gen denominado Antennapedia, alteran la

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Profesor:Juan Francisco González Aguilar
Curso: IV° Medio

identidad de varios segmentos corporales, transformando las antenas (que normalmente
están en la cabeza), en una pata. Este tipo de mutación es la denominada mutación
Homeótica Fig.1.

Figura 1. A la izquierda se observa una mosca
Drosophila con antenas normales a la derecha se
muestra la mutación homeótica que hace que la
mosca presentepatas en lugar de antenas
Los genes homeóticos, normalmente son responsables de los destinos celulares durante el
desarrollo de este insecto, controlando la segmentación y la identidad de los segmentos.
Las mutaciones homeóticas provocan que las estructuras que normalmente se encuentran
en un segmento corporal de la mosca, sean substituidas por estructuras que normalmente
se encuentran en...