Los investigadores secuencian el primer genoma de Myxini, el único linaje de vertebrados sin genoma de referencia.

Un equipo científico internacional formado por más de 40 autores de siete países diferentes, liderado por investigadores de la Universidad Juan Pascual Anaya de la Universidad de Málaga, ha logrado secuenciar el primer genoma de Myxini, también conocido como mixino, el grupo de vertebrados más numeroso. No existe un genoma de referencia para ninguna de sus especies.

La investigación, publicada en la revista Naturaleza, Ecología y EvoluciónNos ha permitido comprender la historia evolutiva de las duplicaciones del genoma que ocurrieron en los antepasados ​​de los vertebrados, incluidos los humanos.

«Este estudio tiene implicaciones importantes en el campo evolutivo y molecular, ya que nos ayuda a comprender el origen de los vertebrados y los cambios en el genoma con sus estructuras más singulares, como el complejo cerebro, la mandíbula y las extremidades», explica. La investigación la coordinó el científico del Departamento de Biología Animal de la UMA Pascual Anaya.

Así, el estudio, que duró casi una década, fue realizado por un consorcio internacional de más de 30 instituciones de España, Reino Unido, Japón, China, Italia, Noruega y Estados Unidos, incluida la Universidad de Tokio en Japón. el instituto de investigación RIKEN, la Academia China de Ciencias y el Centro de Regulación Genómica de Barcelona, ​​entre otros.

Vínculo ambiental

Los myxini son un grupo de animales que viven en zonas de aguas profundas. Conocidos por la cantidad de mocos que liberan cuando se sienten amenazados, el foco de investigación de las empresas de cosmética y su papel como eslabón ecológico en el fondo marino (ya que son carroñeros y, entre otras cosas, encargados de retirar los cadáveres de las ballenas que acaban en el fondo del mar después de la muerte), su genoma aún no ha sido secuenciado debido a su complejidad.

Contienen una gran cantidad de microcromosomas, que se componen de secuencias repetitivas. A esto se suma la dificultad de acceder al material biológico.

«Además, estos microcromosomas se van perdiendo durante el desarrollo del animal, por lo que sólo los órganos reproductores mantienen el genoma completo», afirma Juan Pascual Anaya.

Copias del genoma

Para este estudio, se secuenció el genoma de Heptatretus bergeri, que vive en el Pacífico frente a las costas del este de Asia. Para lograrlo, los investigadores utilizaron técnicas avanzadas de proximidad cromosómica (Hi-C) para generar datos 400 veces el tamaño de su genoma y lograr alinearlos a nivel cromosómico.

«Esto es importante porque nos permitió comparar el orden de los genes entre él y el resto de vertebrados, incluidos tiburones y humanos, y así resolver uno de los debates abiertos más importantes en la evolución genómica: el número de duplicaciones del genoma, y ​​cuándo estas ocurrió durante el origen de diferentes linajes de vertebrados», afirma el científico de la UMA, gracias a esto, ahora sabemos que el ancestro común de todos los vertebrados derivó de una especie cuyo genoma alguna vez estuvo completamente duplicado.

Posteriormente, según Pascual Anaya, los linajes que dieron origen a los vertebrados mandibulares y no mandibulares modernos divergieron y cada uno de ellos reduplicó de forma independiente su genoma: el primero, que incluye al humano, lo duplicó, mientras que el segundo lo triplicó.

Influencia evolutiva

Análisis funcional de genomas basado en muestras de embriones Myxini extremadamente raros realizados en el laboratorio del profesor Shigeru Kuratani de RIKEN; Y el estudio del posible impacto de las duplicaciones del genoma en vertebrados individuales, desarrollado en colaboración con Phil Donoghue, profesor de la Universidad de Bristol y miembro de la Royal Society, completa esta investigación multidisciplinar importante para comprender la historia evolutiva de los vertebrados.

El estudio proporciona una visión de los eventos genómicos que conducen a la aparición de características clave de los vertebrados, como la estructura cerebral, los órganos sensoriales o las células de la cresta neural, y entre ellos, un aumento de la complejidad regulatoria (un mayor número de interruptores que activan los genes encendido/seleccionar).