CoachLos genes que construyen animales son una caja de herramientas antigua y compartida: unos pocos cientos de factores de transcripción y de vías de señalización presentes en el antepasado común de todos los animales, y la diversidad animal procede sobre todo de cambios en cuándo, dónde y cuánto se expresan, y no en lo que codifican. La homología profunda: el gen Pax6 dirige la formación del ojo en moscas, calamares y ratones, cuyos ojos no son homólogos como órganos —un Pax6 de ratón expresado en la pata de una mosca le hace allí un ojo de mosca ectópico (Halder, Gehring, 1995). La evolución cis-reguladora: la pérdida de las espinas pélvicas en los espinosos de agua dulce es la supresión de un solo potenciador del gen Pitx1, con la proteína intacta y todavía útil en otros sitios; la pérdida de las manchas alares en algunas moscas del vinagre, un cambio en un potenciador de yellow; la pérdida de las patas en las serpientes, un potenciador roto de sonic hedgehog en la extremidad. Los desplazamientos Hox: el límite de expresión de Hoxc6 marca la primera vértebra torácica por igual en ratón, pollo, ganso y serpiente, en las vértebras 7, 14, 23 y 3; la pérdida de las patas abdominales en los insectos fue la adquisición, por la proteína Hox Ubx, de un dominio represor que apaga el gen de las patas Distal-less, allí donde en los crustáceos no lo hace. La heterocronía, un cambio en el momento de un programa de desarrollo, hizo del ajolote una larva permanente y del rostro humano el de un simio juvenil. La vieja pregunta de cómo surgen las formas nuevas se convierte en una pregunta sobre el ADN regulador: casi todo el genoma que importa para la forma no es gen, sino interruptor.
Ejemplos
Ejemplo 23.7 (Cuatro alas)
Los antepasados de las moscas tenían cuatro alas, como siguen teniéndolas las libélulas y las abejas; las moscas tienen dos, con el par trasero reducido a los balancines. En las moscas, Ultrabithorax se expresa en el tercer segmento torácico y reprime allí el programa del ala —un centenar de genes diana, siendo un halterio un ala con esos genes apagados. La mosca triple mutante de Lewis, sin función de Ubx en el tercer segmento, desarrolla un segundo par de alas: no una estructura nueva, sino la liberación de una antigua. En las mariposas, Ubx se expresa también en el ala trasera, y allí no suprime el ala, sino que cambia su patrón: la misma proteína, otro conjunto de dianas. Cuatrocientos millones de años de evolución de los dípteros dependieron de la decisión de un solo gen en un solo segmento, y una sola mutación la deshace en una generación —por lo que la historia de la forma es legible en los genes que la construyen.