Clara de Pascual Monreal¹, Guillermo Ramis Vidal², Josefina Zapata Crespo²

(1) Universidad de Murcia, 30002, España (Región de Murcia)
(2) Universidad de Murcia, España (Región de Murcia)

La mayoría de los mamíferos tenemos los dientes cubiertos de esmalte. Su dureza, fundamental para la alimentación, se debe a que está constituido en un 95% por cristales de hidroxiapatita. El desarrollo de esmalte se divide en una fase de secreción de proteínas estructurales y crecimiento en longitud, y una fase de mineralización en la que se destruye y retira la parte orgánica para dejar espacio al crecimiento de los cristales en anchura. Alteraciones durante cualquiera de ellas conducen a una serie de defectos del esmalte que se reúnen bajo la denominación de amelogénesis imperfecta. Un 90% de la parte orgánica del esmalte está constituido por amelogenina, una proteína estructural codificada por el gen AMELX que se ubica en el cromosoma X. Los primates no humanos constituyen el mejor modelo para la investigación de enfermedades humanas debido a sus similitudes genéticas con nuestra especie. Conocer las diferencias en su expresión a lo largo del orden Primates puede facilitar el avance en el conocimiento de la amelogénesis imperfecta ligada al cromosoma X en humanos; además de ilustrar la filogenia del orden y cómo ha evolucionado la proteína a lo largo de su historia. El objetivo de este estudio es analizar la diversidad de las amelogeninas procedentes de la expresión del gen AMELX en el orden Primates, utilizando las secuencias proteicas disponibles en las bases de datos públicas. Sin embargo, uno de los principales desafíos a la hora de sacar conclusiones es el hecho de que provienen de estudios con diferentes objetivos y metodología, lo que dificulta su contrastación.

Se han analizado 151 secuencias proteicas de amelogenina de 36 especies del orden Primates que han sido extraídas de la base de datos del NCBI. Se han comparado gracias a la herramienta de alineamiento de secuencias múltiples Clustal Omega, disponible en línea.

Se pudieron definir cuatro isoformas relacionadas con el procesamiento del ARN mensajero por splicing alternativo. Se hizo patente que el exón 7, al que tradicionalmente se le ha atribuido la codificación de un solo aminoácido, podría codificar hasta cuatro residuos en su lugar. Hay una alta restricción de la amelogenina en primates, con al menos un 90% de semejanza entre los grupos. Una de las causas podría ser la ubicación del gen AMELX en un locus no recombinante del cromosoma X. Algunos de los cambios son coherentes con la filogenia aceptada actualmente, por lo que podrían ser el reflejo de la especiación alopátrica o de adaptaciones del esmalte a diferentes tipos de dieta. Solo una de las mutaciones está documentada en la bibliografía como causante de amelogénesis imperfecta, es el caso de una secuencia de Homo sapiens. No obstante, dos variaciones en proteínas de Carlito syrichta y Pan paniscus podrían estar también implicadas, aunque sin datos fenotípicos lo único que podemos hacer es especular.

Según los datos obtenidos se concluye que: 1) La amelogenina está bastante conservada en primates, entre los que comparte como mínimo un 90% de identidad. Esto los convierte en un modelo adecuado para el estudio de la amelogénesis imperfecta humana. 2) Se han identificado cuatro isoformas fruto del splicing alternativo. 3) Algunas de las variaciones permiten separar los taxones de forma coherente con la filogenia aceptada actualmente. 4) El cambio documentado en una de las secuencias de Homo sapiens como causa de amelogénesis imperfecta no ha sido compartido por ninguna otra proteína en los alineamientos.