Un dels principals desafiaments en la biologia del desenvolupament és la dificultat d’observar el desenvolupament embrionari en temps real, especialment en mamífers, on la formació d’òrgans s’esdevé dins l’úter. Per tant, els embrions s’estudien a través d’instantànies estàtiques en diferents etapes, la qual cosa proporciona una visió fragmentada i requereix una gran quantitat de mostres.
El desafiament es torna encara més gran quan s’estudien els patrons d’expressió gènica, ja que aquests no estan vinculats a estructures anatòmiques fixes, la qual cosa complica encara més la interpretació de les dades.
Per superar aquestes limitacions, científics i científiques del grup de James Sharpe al Laboratori Europeu de Biologia Molecular de Barcelona (EMBL Barcelona) han desenvolupat un nou mètode per reconstruir una línia de temps contínua dels patrons d’expressió gènica durant el desenvolupament de les extremitats dels ratolins.
Per això van fer una estimació de les dades d’expressió gènica en els intervals entre els mesuraments reals. Van fer aquesta interpolació per a segments de teixit individuals abans d’acoblar-los en una representació completa. Això els va permetre capturar la dinàmica general de l’expressió gènica durant el desenvolupament.
Aquest mètode permet visualitzar els canvis en l’expressió gènica de forma dinàmica, sense necessitat de recopilar dades addicionals.
Un avenç clau va provenint d’una font inesperada: els videojocs.
Mentre jugava a un videojoc, l’estudiant de doctorat Laura Aviñó-Esteban es va fixar que els desenvolupadors de jocs utilitzaven interpolacions suaus però flexibles per als moviments de càmera i les animacions. Les seves indagacions van portar el laboratori a adoptar aquestes funcions matemàtiques comunament utilitzades en els gràfics per ordinador (anomenades B-Splines) per fer les reconstruccions de l’expressió gènica.
El mètode es va aplicar amb èxit a Sox9, un gen implicat en el desenvolupament de l’esquelet, així com a altres processos com la formació del tub neural, la qual cosa demostra la seva àmplia aplicabilitat.
L. Aviño-Esteban, et al. Spatio-temporal reconstruction of gene expression patterns in developing mice. Development 21/02/2025. 10.1242/dev.204313
