Secuencian el primer genoma de los mixinos

Unos científicos han logrado secuenciar el primer genoma de los mixinos, también conocidos como “peces bruja), y que son el único gran grupo de vertebrados para el cual no existía aún un genoma de referencia de ninguna de sus especies.

Este logro ha permitido descifrar la historia evolutiva de duplicaciones genómicas (veces que un genoma se duplica por completo) que tuvieron lugar en los ancestros de los vertebrados, entre los que figuramos los humanos.

El equipo lo integran más de 40 científicos de siete países diferentes, entre quienes figuran Juan Pascual Anaya de la Universidad de Málaga (UMA) en España, y Daqi Yu, del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias.

“Este estudio tiene importantes implicaciones en el campo evolutivo y molecular, ya que nos ayuda a entender los cambios en el genoma, entendido como el manual de instrucciones con el que se forman los seres vivos, que acompañaron el origen de los vertebrados y sus estructuras más singulares, como el cerebro complejo, la mandíbula y las extremidades”, explica Juan Pascual Anaya.

Así, este trabajo, que se ha desarrollado durante casi una década, ha sido realizado por un consorcio internacional que incluye a más de 30 instituciones procedentes de España, Reino Unido, Japón, China, Italia, Noruega y Estados Unidos, entre los que destacan la Universidad de Tokio, el instituto japonés de investigación RIKEN, la Academia China de Ciencias y el Centro de Regulación Genómica de Barcelona, entre otros.

Un mixino. (Foto: Universidad de Málaga)

Los mixinos o peces bruja son un grupo de animales que habitan en zonas profundas oceánicas. Son conocidos por la cantidad de mucosa que liberan cuando se sienten amenazados (foco de investigación de empresas cosméticas) y, también, por su papel como eslabón ecológico en los fondos marinos, ya que son carroñeros y se encargan de eliminar, entre otras cosas, los cadáveres de las ballenas que acaban en el fondo del mar tras fallecer. Hasta ahora no había sido secuenciado el genoma de los mixinos, debido a la complejidad de este, puesto que está compuesto por una gran cantidad de microcromosomas, compuestos, a su vez, por secuencias repetitivas. A esto se suma, también, la dificultad de acceder al material biológico.

“Estos microcromosomas, además, se pierden durante el desarrollo del animal, de manera que solo los órganos genitales mantienen un genoma completo”, señala Juan Pascual Anaya.

En concreto, para este estudio, se ha secuenciado el genoma del Eptatretus burgeri, que habita en el Pacífico, en las costas del este de Asia. Para conseguirlo, se han manejado datos que suponen hasta 400 veces el tamaño de su genoma, utilizando técnicas avanzadas (Hi-C) de proximidad cromosómica y logrando ensamblarlo a nivel de cromosoma.

“Esto es importante porque nos ha permitido comparar, por ejemplo, el orden de los genes entre este y el resto de los vertebrados, incluyendo tiburones y humanos. Y, con ello, resolver uno de los debates abiertos más importantes en evolución genómica: el número de duplicaciones genómicas y cuándo ocurrieron estas durante el origen de los distintos linajes de vertebrados”, afirma el científico de la UMA, que añade que gracias a esto ahora sabemos que el ancestro común de todos los vertebrados derivó de una especie que duplicó su genoma por completo una vez.

Más tarde, según Pascual Anaya, los linajes que dieron lugar a los vertebrados mandibulados y no mandibulados modernos se separaron, y cada uno de estos volvió a multiplicar su genoma de forma independiente: mientras los primeros, donde nos encontramos los humanos los duplicaron, los segundos lo triplicaron.

Un análisis de la funcionalidad de los genomas, a partir de muestras extremadamente raras de embriones de mixinos, realizado en el prestigioso laboratorio del profesor Shigeru Kuratani de RIKEN; y un estudio sobre el posible impacto de las duplicaciones genómicas en cada uno de los vertebrados, desarrollado junto con el profesor de la Universidad de Bristol y miembro de la Royal Society Phil Donoghue, completan esta investigación multidisciplinar clave para comprender la historia evolutiva de los vertebrados, ya que proporciona perspectivas sobre los eventos genómicos que, probablemente, impulsaron la aparición de características importantes de estos como la estructura cerebral, los órganos sensoriales o las células de la cresta neural, entre ellos, un incremento de la complejidad reguladora, es decir, un mayor número de los interruptores que encienden o apagan los genes.

El estudio se titula “Hagfish genome elucidates vertebrate whole-genome duplication events and their evolutionary consequences”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Ecology & Evolution. (Fuente: Universidad de Málaga)