Secuencian el genoma de un 'fósil viviente' para enfermedades humanas

BARCELONA, ESPAÑA (07/MAR/2016).- Científicos de más de 30 centros de investigación, entre ellos la Universidad de Barcelona (noreste de España), han participado en la secuenciación del genoma del pez catán pinto (Lepisosteus oculatus), un 'fósil viviente' clave para desarrollar modelos de enfermedades humanas.

El profesor Cristian Cañestro, del Departamento de Genética y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la UB, ha formado parte del consorcio internacional que ha secuenciado el genoma de este pez primitivo.

El estudio, publicado en la revista científica "Nature Genetics", revela cómo el genoma de este pez puede ser clave para entender transiciones evolutivas importantes (por ejemplo, el paso del agua a la tierra de los vertebrados).

Y cómo puede servir para conectar mejor el genoma humano con destacados modelos animales como el pez cebra útil para estudiar enfermedades humanas.

El consorcio internacional ha sido dirigido por los expertos John H. Postlethwait, de la Universidad de Oregón, e Ingo Braasch, ahora en la Michigan State University, en colaboración con el Broad Institute del MIT y la Universidad de Harvard, todos de Estados Unidos.

El catán pinto es un pez de agua dulce, un voraz depredador de peces y crustáceos que puede llegar a medir más de un metro de longitud y su distribución geográfica está restringida a los ecosistemas de América del Norte, Central y Cuba.

Este organismo pertenece a la familia ancestral Lepisosteidae, con fósiles ya presentes en el Cretáceo, caracterizada por una excepcional baja tasa de especiación -sólo se conocen siete especies- y una lenta evolución morfológica.

Según Cañestro, "esta familia de peces ya fue citada en 1859 por Charles Darwin en su libro 'El origen de las especies' como ejemplo para describir el término de 'fósil viviente'", una expresión utilizada para referirse a especies no extintas similares a otras especies que han sido identificadas sólo con fósiles.

"Una de las características singulares de este pez es su capacidad de respirar fuera del agua de forma facultativa utilizando la vejiga natatoria como un pulmón, especialmente si la temperatura del agua es alta y la concentración de oxígeno es baja", añadió Cañestro.

"La secuenciación del genoma -según Cañestro- ha permitido demostrar que este pez tiene una tasa de cambio genético muy baja, extendiendo al nivel molecular el carácter ancestral que le atribuyó en Darwin a partir de observaciones morfológicas".

La condición del catán pinto como 'fósil viviente' y su posición filogenética clave, basal dentro de los peces actinopterigios (con esqueleto de espinas óseas en sus aletas) y grupo hermano de los teleósteos, son los motivos que han impulsado al consorcio internacional a secuenciar su genoma.

"Este pez representa para los teleósteos lo que el celacanto representa para los tetrápodos", afirmaron los investigadores.

Durante la evolución temprana de los teleósteos se produjo una duplicación genómica (TGD, Teleost Genome Duplication) que aumentó extraordinariamente el número de genes y favoreció la explosión radiactiva que ha originado uno de los grupos vertebrados con más especies (27 mil especies, el 96% de todos los peces).

Esto ofrece una oportunidad única para inferir cómo era el genoma ancestral de los peces y estudiar el impacto de las duplicaciones genómicas en las especies.

El grupo de investigación de Cañestro es especialista en el estudio del impacto de las pérdidas génicas en la evolución de las especies.

"La pérdida de genes -apuntó Cañestro- puede ser una fuerza evolutiva adaptativa seleccionada positivamente, como por ejemplo la pérdida de los genes CCR5 o DARC en ciertas poblaciones humanas que confieren resistencia a la infección del SIDA o la malaria, respectivamente".