Uno de los principales desafíos en la biología del desarrollo es la dificultad de observar el desarrollo embrionario en tiempo real, especialmente en mamíferos, donde la formación de órganos ocurre dentro del útero. Por lo tanto, los embriones deben estudiarse a través de instantáneas estáticas en diferentes etapas, lo que proporciona una visión fragmentada y requiere tamaños de muestra grandes.
El desafío se vuelve aún mayor cuando se estudian los patrones de expresión génica, ya que no están vinculados a estructuras anatómicas fijas, lo que complica aún más la interpretación de los datos.
Para superar estas limitaciones, científicos y científicas del grupo de James Sharpe en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular de Barcelona (EMBL Barcelona) desarrollaron un nuevo método para reconstruir una línea de tiempo continua de los patrones de expresión génica durante el desarrollo de las extremidades de los ratones.
Su enfoque se centró en estimar los datos de expresión génica faltantes en los intervalos entre mediciones. Hicieron esta interpolación para segmentos de tejido individuales antes de ensamblarlos en una representación completa. Esto les permitió capturar la dinámica completa de la expresión génica durante el desarrollo.
Este método permite visualizar los cambios en la expresión génica de forma dinámica, sin necesidad de recopilar datos adicionales.
Un avance clave provino de una fuente inesperada: los videojuegos.
Mientras jugaba a un videojuego, la estudiante de doctorado Laura Aviñó-Esteban se fijó en que los desarrolladores de juegos utilizaban interpolaciones suaves pero flexibles para los movimientos de cámara y las animaciones. Sus indagaciones llevaron al laboratorio a adoptar estas funciones matemáticas comúnmente utilizadas en los gráficos por ordenador (llamadas B-Splines) para crear las reconstrucciones de la expresión génica.
El método se aplicó con éxito a Sox9, un gen implicado en el desarrollo del esqueleto, así como a otros procesos como la formación del tubo neural, lo que demuestra su amplia aplicabilidad.
L. Aviño-Esteban, et al. Spatio-temporal reconstruction of gene expression patterns in developing mice. Development 21/02/2025. 10.1242/dev.204313
