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Investigadores del King College de Londres han proporcionado la primera evidencia experimental que confirma la teoría del gran matemático británico Alan Turing de cómo se forman algunos patrones biológicos, como las rayas del tigre o las manchas del leopardo.
El estudio, que se publica online en la revista Nature Genetics, no solo demuestra un mecanismo que es muy relevante en el desarrollo de los vertebrados, sino que también proporciona la confianza de que unos productos químicos llamados morfógenos, que controlan estos patrones, puedan ser utilizado en la medicina regenerativa para diferenciar células madre en los tejidos.
Los resultados apoyan una teoría sugerida por primera vez en la década de 1950 por el famoso descifrador de códigos y matemático Alan Turing, cuyo centenario se celebra este año. Turing propuso la idea de que la repetición de patrones regulares en los sistemas biológicos son generados por un par de morfógenos que trabajan juntos como un «activador» y un «inhibidor».
Para probar esta teoría, los investigadores estudiaron el desarrollo de las crestas regularmente espaciadas que se encuentran en el cielo de la boca en ratones. Llevando a cabo los experimentos en embriones de ratones, el equipo identificó un par de morfógenos que trabajan juntos para influir en que se forme cada arista.
Predicción exacta
Los investigadores fueron capaces de identificar los morfógenos específicos implicados en este proceso: FGF (factor de crecimiento de fibroblastos) y Shh (Sonic Hedgehog). Demostraron que cuando la actividad de estos morfógenos aumenta o disminuye, el patrón de las crestas en la boca se ven afectadas de la manera predicha por las ecuaciones de Turing. Por primera vez, los morfógenos reales involucrados en este proceso han sido identificados y el equipo fue capaz de ver con exactitud los efectos predichos por la teoría especulativa de Turing hace 60 años.
«Como este año se conmemora el centenario de Turing, es un merecido homenaje a este gran matemático e informático cuya teoría ahora podemos probar que era acertada», afirma Jeremy Green, investigador del King's College.
