El pez cebra es un organismo cuyo desarrollo embrionario es muy similar al de otros organismos vertebrados. Se le considera un excelente organismo modelo de Biología del Desarrollo y la disponibilidad de la secuencia de su genoma esta facilitando el realizar experimentación a nivel genético y molecular. Nuestro interés es entender la función del gen limp2 estudiando las características fenotípicas de la mutante limp2(hi1463), la cual tiene una inserción retroviral que interrumpe a este gen eliminando su expresión. En particular estudiaremos que alteraciones sufre el neuroectodermo en el primer día de desarrollo de la mutante limp2(hi1463), además de los problemas que presenta en la formación de la notocorda. Para cumplir con lo anterior se proponen cuatro objetivos experimentales muy concretos que desarrollaremos a lo largo de los tres años de duración de este proyecto.

La función del gen limp2 y la enfermedad de AMRF Existe una colección de mutantes de peces cebra que son modelos para entender las bases moleculares de varias enfermedades en humanos como el melanoma maligno (Patton et al., 2005), el cáncer (Amatruda et al., 2002; MacInnes et al., 2008), enfermedades hematopoiéticas (Amatruda and Zon, 1999), poliposis intestinal (Haramis et al., 2006), la enfermedad policística del riñón (Kishimoto et al., 2008) y otras (Lieschke and Currie, 2007). Los resultados obtenidos en este proyecto nos llevaran a entender la función que tiene el gen limp2 en el desarrollo del neuroectodermo y la notocorda del pez cebra. Creemos que debido a la alta conservación en secuencia de Limp2 de varios organismos, las conclusiones obtenidas sean validas para otros organismos vertebrados. En humanos la enfermedad de AMRF presenta un problema neuronal que se refleja en una epilepsia mioclonal progresiva que correlaciona con la acumulación anormal de vesículas en el cerebelo de los pacientes. Si esta acumulación de vesículas también ocurre en el neuroectodermo de los peces limp2(hi1463) entonces esta mutante se puede proponer como un modelo de esta enfermedad. Fortalecimiento del campo de la Biología del Desarrollo en México En México son contados los grupos que trabajan con organismos modelo de Biología del desarrollo, nuestro grupo esta interesado en fortalecer esta área, en particular utilizando el pez cebra como modelo de estudio, para ello en este proyecto se pretende formar a un estudiante de Doctorado y a un estudiante de Maestría pero tratando de motivarlos a continuar sus estudios con este organismo u otro organismo modelo, pero en aspectos de Biología del Desarrollo. Sería particularmente interesante si continuaran en estudios del gen limp2 en otros organismos modelo, como Ciona intestinalis. Por otro lado continuamente promovemos nuestra participación y la de los estudiantes en reuniones científicas como el congreso nacional de Biología del Desarrollo ya que son esenciales para fortalecer la interacción con otros grupos con intereses afines. Temas en común entre las áreas de Biología Celular y Biología del Desarrollo Las áreas de estudio de “Biología Celular” y “Biología del Desarrollo” han sido disciplinas típicamente separadas, sin embargo avances recientes en el estudio de la distribución espacial y temporal de receptores y ligandos en la membrana y de vesículas intracelulares, sugieren que estas áreas están sumamente relacionadas (Seto et al., 2002). La interacción entre estos dos campos será un área de intensa investigación en el futuro ya que la interfase entre tráfico vesicular y señalamiento intercelular parece jugar un papel esencial en el desarrollo, la fisiología y la enfermedad La evolución de la notocorda y el gen limp2 La notocorda es una estructura tubular ubicada a lo largo del eje corporal antero-posterior y que le da rigidez al cuerpo del organismo mientras se forma el esqueleto, dicha rigidez se da por estar formada por células que contienen una vacuola sumamente hinchada. Es útil, en particular para el desarrollo de peces porque les permite a las larvas nadar y escapar de predadores o bien buscar su alimento. La notocorda es una estructura transitoria y desaparece posteriormente. También está presente en proto-vertebrados como el anfioxo y la forma larvaria de la ascidias (organismos marinos benctónicos). A la notocorda se le considera uno de los inventos de la evolución que permitió la aparición de los vertebrados. En el fenotipo de la mutante limp2(hi1463) observamos que alguna células notocordales parecen más pequeñas, lo que nos hace suponer que la vacuola no se hincha (por demostrarse en este proyecto). Esta observación en conjunto con el reporte de que la sobre-expresión del gen limp2 induce un aumento en el tamaño de endosomas y lisosomas, nos ha llevado a pensar que durante la evolución el gen limp2 tuvo un papel primordial en la aparición de la notocorda, al ser una de las proteínas responsables de hinchar las vesículas de este órgano. Esta idea podría confirmarse o descartarse con los estudios propuestos en este proyecto.