Tiburón ballena. Crédito: Pixabay
09 de Octubre de 2018 | Comunicado de prensa original de RIKEN
Científicos del Centro RIKEN para la Investigación de la Dinámica de los Biosistemas (BDR), Japón, en colaboración con otros institutos y acuarios japoneses, han descifrado los genomas completos de dos especies de tiburones y han mejorado la secuencia del genoma del tiburón ballena, lograda previamente. Al analizar los genomas y compararlos con los de otras especies de vertebrados, han construido una visión general de sus historias de vida y caminos evolutivos únicos. Este trabajo se publicó on line en Nature Ecology and Evolution.
Los avances en la secuenciación genómica han hecho posible comparar genomas de diferentes especies, dándonos una visión de sus historias y características evolutivas. Mientras que los datos para muchos organismos están disponibles, al presente, la secuenciación de los genomas de los tiburones se ha visto obstaculizada por su enormidad (entre 3,8 y 6,7 gigabases).
Los tiburones tienen muchas características únicas, incluyendo sus estructuras corporales, sus sistemas reproductivos y de los sentidos así como su longevidad extrema –una especie de tiburón se sabe que vive más de tres siglos. Los genomas de tiburón totalmente descifrados, serán una ayuda inmensa a la investigación destinada a descubrir las bases moleculares de estas cualidades. Con este objetivo final en mente, un equipo de investigación liderado por Shigehiro Kuraku en RIKEN, analizó los genomas de tiburón usando tecnologías de vanguardia de secuenciación de ADN y bioinformática comparativa. Eligieron dos especies -el tiburón de bambú de banda marrón y el tiburón pescador nublado –ya que pueden ser criados en acuarios, permitiendo la obtención constante de especímenes vivos. También realizaron un mejor ensamble del genoma del tiburón ballena, que había sido obtenido anteriormente.
Uno de los rompecabezas con respecto a los tiburones, es por qué sus genomas son tan grandes. El equipo descubrió que el gran tamaño del genoma se debe a inserciones masivas de elementos repetitivos. Al mismo tiempo, los genomas de tiburón han estado evolucionando lentamente, lo que significa que han guardado muchos repertorios genéticos ancestrales y en un sentido genómico, pueden ser pensados como "fósiles vivientes".
El equipo encontró que los tiburones tienen contrapartes de genes humanos que regulan el crecimiento, la reproducción y la homeostasis, así como la obesidad, el apetito y el sueño, lo que sugiere que los elementos de nuestra maquinaria molecular para la fisiología básica, han existido por más de 450 millones años, antes de que los tiburones se separaran de nuestros antepasados comunes.
Los genomas de tiburón recientemente descifrados, ya han proporcionado una serie de percepciones, incluyendo las relacionadas con la función visual. Los investigadores analizaron la absorción de luz de pigmentos visuales en el tiburón ballena y encontraron que la rodopsina, está sintonizada para detectar longitudes de onda relativamente cortas de la luz, (cerca de 480 nm), que penetran el agua de alta mar. Esto no es así en su pariente cercano, el tiburón de bambú y los investigadores especulan que la función alterada de la rodopsina está relacionada con el estilo de vida único del tiburón ballena, que se sumerge a unos 2000 m cuando no se alimenta cerca de la superficie. Este descubrimiento se logró combinando el análisis de secuencias de ADN y el trabajo de laboratorio usando materiales sintéticos, pero sin experimentación con animales.
El equipo también demostró que las tres especies de tiburones analizadas tienen relativamente pocos genes para codificar receptores olfativos, lo que implica que dependen de otros sistemas, como la detección de campos electromagnéticos, para la navegación.
"Nuestros resultados llenarán una brecha de larga data en la biología genómica de los animales y también nos ayudarán a obtener un mayor entendimiento sobre el metabolismo, el ciclo reproductivo y el monitoreo de la salud de los tiburones ", dice Keiichi Sato, uno de los autores y director adjunto del Acuario de Okinawa, Churaumi. "Esa comprensión debería contribuir a la conservación de los ambientes marinos, así como a las exposiciones sostenibles en acuarios que permitan a todos experimentar de cerca la biodiversidad".
Nota: Este artículo ha sido republicado a partir de materiales proporcionados por Riken. El material puede haber sido editado por su longitud. Para más información, ver la fuente citada.
Referencia: Hara Y, et al. (2018) Shark genomes provide insights into elasmobranch evolution and the origin of vertebrates. Nature Ecology & Evolution. doi: 10.1038/s41559-018-0673-5
