Imagina un ser humano transparente y podrás ver exactamente lo que ocurre en el cerebro, en el sistema nervioso, con los músculos. Ideal para los científicos. En los humanos, por supuesto, esto no es posible, pero han conseguido crear un calamar de cola corta transparente. Y eso es científicamente muy interesante.
Esto permite estudiar por primera vez el sistema nervioso en la vida real de un calamar vivo, el Euprymna berryi para ser exactos. También es la primera vez que se cría un calamar genéticamente modificado a lo largo de varias generaciones, lo que pone de relieve el gran potencial de E. berryi como organismo modelo para la investigación neurobiológica.
Animales fascinantes: organismo modelo
“Hay muchos factores biológicos increíblemente interesantes en los calamares, muchos más que en otros invertebrados”, afirma el investigador Joshua Rosenthal. “Y ahora tenemos un calamar modelo en el que podemos investigar las funciones biológicas con una resolución mucho mayor que nunca”, afirma entusiasmado.
El sistema nervioso y el comportamiento de los calamares son mucho más complejos que los de la mayoría de los demás invertebrados. En primer lugar, pueden aprender y recordar determinadas tareas. Piense en resolver un laberinto, utilizar herramientas y aprender de lo que hacen los demás. Pueden camuflarse al instante, manipular su entorno con los tentáculos y, según un estudio reciente, pueden incluso adaptarse al frío editando su propio ARN.
Lo que ha faltado en los estudios sobre calamares, sin embargo, es un organismo modelo en el que sea posible la investigación genética. Mientras que décadas de investigación en moscas de la fruta y ratones han revelado las bases genéticas de su desarrollo, comportamiento y evolución, hasta ahora apenas ha sido posible cartografiar la biología de los calamares, lo que limita nuestro conocimiento de estos fascinantes animales.
Este nuevo estudio cambia esta situación y presenta a Euprymna berryi como un candidato idóneo para calamar modelo: esta especie no solo es fácil de criar durante generaciones en un laboratorio, sino que también puede modificarse genéticamente con facilidad. “La posibilidad de probar directamente y con precisión las funciones genéticas en un calamar modelo es especial porque permite estudiar qué hace tan especiales a los calamares. También es una herramienta importante para comprender mejor los muchos aspectos diferentes de su biología única”, afirma la coinvestigadora Caroline Albertin.
Actividad cerebral fluorescente
Los investigadores lograron diseñar el linaje albino de E. berryi desactivando los genes de dos enzimas pigmentarias mediante la tecnología CRISPR-Cas9. A continuación, procedieron a estudiar la actividad cerebral del calamar albino añadiendo un color fluorescente en el lóbulo óptico del cerebro.
Ese color se ilumina cada vez que detecta calcio liberado durante la actividad cerebral. A continuación, proyectaron una serie de imágenes en una pantalla justo delante del calamar, activando el lóbulo óptico y haciendo que el color se iluminara. Todo ello se captó con un microscopio especial. Cuando el equipo lo intentó con un calamar salvaje, la pigmentación de la piel hizo que el color no fuera claramente visible.
“Este descubrimiento permite observar los genes y el cerebro de los calamares de una forma que antes no era posible”, afirma Rosenthal. Si otros científicos quieren saber cómo emite ciertas señales el cerebro del calamar, ahora pueden criar un calamar albino y hacer el mismo tipo de experimentos con el color que responde al calcio. O si los investigadores quieren modificar genéticamente el calamar para estudiar otros aspectos de su biología, también es posible.
Dos enzimas
En este estudio, los investigadores ya descubrieron una nueva faceta de la biología de E. berryi. Cuando el equipo desactivó el primer gen de pigmentación, esperaban que surgiera un calamar albino, similar a lo que ocurrió con otra especie de calamar en un estudio de 2020. Pero las crías de E. berryi seguían teniendo pigmentación. Los investigadores descubrieron entonces que había otra enzima que generaba pigmento, una proteína desconocida hasta entonces en los calamares. Aún no se sabe por qué el calamar tiene dos enzimas con aparentemente la misma función.
Los investigadores esperan que otros científicos utilicen ahora el calamar albino para aprender más sobre E. berryi y resolver algunos de los misterios de estos animales poco comunes. “Queremos compartir estos animales con la comunidad investigadora”, afirma Rosenthal. “Los calamares son un tesoro de peculiaridades biológicas. Queremos que la gente las busque”.
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