Goosecoid (GSC) es una proteína homeobox codificada por el gen GSC. Al igual que otras proteínas homeobox, goosecoid funciona como un factor de transcripción involucrado en la morfogénesis . En Xenopus, se cree que el gen homeobox goosecoide juega un papel crucial en el fenómeno del Organizador de Spemann . [5]A través del rastreo de linaje y la microscopía de lapso de tiempo, se pudieron observar los efectos de GSC en los destinos de las células vecinas. En un experimento que inyectó células con GSC y observó los efectos de las células no inyectadas, GSC reclutó células vecinas no inyectadas en el labio dorsal del blastoporo de la gástrula de Xenopus para formar un eje dorsal gemelo, lo que sugiere que la proteína Goosecoid juega un papel en la regulación y migración. de células durante la gastrulación. [6] [5]
Sin embargo, aún no se comprende completamente cómo GSC lleva a cabo esta función organizativa. Los errores en la formación de la proteína goosecoide en ratones y humanos tienen una variedad de consecuencias en el embrión en desarrollo, típicamente en las regiones de los derivados de las células de la cresta neurológica, las articulaciones de la cadera y el hombro y el desarrollo craneofacial. Se pensó que la baja estatura, la atresia del canal auditivo, la hipoplasia mandibular y las anomalías esqueléticas (SAMS, por sus siglas en inglés) eran un trastorno del desarrollo autosómico recesivo raro , pero a través de la secuenciación del exoma completo, se descubrió que el SAMS es el resultado de una mutación del gen GSC. [7] Los datos recopilados de la secuenciación del exoma completo, así como la presentación fenotípica de SAMS, indican que en los mamíferos, la proteína goosecoide está involucrada en la regulación y migración de los destinos de las células de la cresta neurológica y otros patrones mesodérmicos, en particular articulaciones como los hombros y las caderas. [8]
El gen GSC define la especificación del destino de las células de la cresta neural y contribuye al patrón dorsal - ventral. La sobreactivación en Xenopus promueve la migración dorsoanterior y la dorsalización del tejido mesodérmico de las células junto con BMP-4. [9] Por el contrario, el análisis de pérdida de funciones impidió indirectamente la formación de la cabeza en Xenopus [10] y los defectos de la cabeza en el pez cebra. [11] Aunque, los estudios de knock-out en ratones mostraron que el gen GSC no es necesario para la gastrulación, pero todavía hay una reducción de la base del cráneo. Una mutación en el gen GSC en Drosophila es letal. [12]
El gen Gsc promueve la formación del Organizador de Spemann. Este organizador evita que BMP-4 induzca al ectodermo en la futura región de la cabeza del embrión a convertirse en epidermis; en cambio, permite que la futura región de la cabeza forme pliegues neurales, que eventualmente se convertirán en el cerebro y la médula espinal. Para que ocurra un desarrollo anterior normal, el organizador de Spemann no puede expresar los factores de transcripción Xwnt-8 o BMP-4. Gsc reprime directamente la expresión de Xwnt-8 mientras reprime indirectamente BMP-4. [13] La inhibición de Xwnt-8 y BMP-4 asegura que pueda ocurrir un desarrollo anterior normal, promovido por el organizador de Spemann.
La expresión de Gsc ocurre dos veces en el desarrollo, primero durante la gastrulación y segundo durante la organogénesis. [14] Gsc se encuentra en altas concentraciones en el mesodermo dorsal y el endodermo durante la gastrulación. La última expresión de Gsc se limita a la región de la cabeza. En Xenopus, las células que expresan Gsc se convierten en el endodermo faríngeo, el mesodermo de la cabeza, el tejido esquelético ventral de la cabeza y la notocorda. [15]
Una mutación en el gen GSC causa baja estatura, atresia del canal auditivo, hipoplasia mandibular y anomalías esqueléticas (SAMS). Anteriormente se pensaba que el SAMS era un trastorno autosómico recesivo, pero los estudios con cariotipo molecular y secuenciación del exoma completo (WES) han demostrado lo contrario. [7]