Home ¬Ľ Noticias ¬Ľ Genoma del mejill√≥n descifrado por la Universidad de Vigo y el CSIC
genoma del mejillon portada

Actualizado el domingo, 31 enero, 2021

Espa√Īa es el segundo productor mundial de mejill√≥n despu√©s de China, el cual se produce pr√°cticamente en su totalidad en Galicia, siendo para esta comunidad, uno de los animales m√°s importantes por su relevancia econ√≥mica. Ahora, un equipo liderado por David Posada, de la Universidad de Vigo, y Antonio Figueras, del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM-CSIC), tambi√©n de la misma ciudad, publica en la revista Genome Biology, la descripci√≥n completa del genoma del mejill√≥n, el cual est√° compuesto por 65000 genes, m√°s del doble del Homo sapiens, y muestra una gran variabilidad entre los individuos. Este hallazgo, puede abrir el camino para descubrir las claves de la gran capacidad de resistencia de este molusco.

Este estudio, se inici√≥ ya hace unos diez a√Īos, con la secuenciaci√≥n de los genomas de ‚ÄúPura‚ÄĚ y ‚ÄúLola‚ÄĚ, dos mejillones hembra recogidos en la R√≠a de Vigo como referencia. Los cient√≠ficos detectaron muchas diferencias entre ambos ejemplares y decidieron extender el trabajo a otros 14 ejemplares de Galicia y de Italia, habiendo que indicar que, normalmente, para este tipo de estudios, se suele secuenciar solo un individuo para obtener el genoma de toda la especie. Finalmente, consiguieron ensamblar un gran genoma del mejill√≥n de 1,28 Gigabytes de tama√Īo.

Pero adem√°s de constatar la curiosa arquitectura gen√≥mica de este molusco a trav√©s de la secuenciaci√≥n, incorporando las nuevas tecnolog√≠as que han ido apareciendo desde el inicio del proyecto, los expertos tambi√©n cultivaron familias en los laboratorios de Bouzas del IIM, para comprobar que los 45.000 genes centrales estaban en padres e hijos, pero los 15.000 prescindibles pod√≠an aparecer o no. ‚ÄúConfirmamos el hallazgo por dos v√≠as distintas. El c√≠rculo estaba cerrado‚ÄĚ, apunta Figueras.

genoma del mejillon

La secuenciaci√≥n del genoma del mejill√≥n Mytilus galloprovincialis, ha costado casi una d√©cada de esfuerzos, pero ha revelado un ‚Äúhito cient√≠fico brutal‚ÄĚ. Expertos del Instituto de Investigaciones Marinas-CSIC y de la Universidad de Vigo, han descubierto que la especie cuenta con 65.000 genes, frente a los 20.000 del ser humano, y adem√°s, el 20% de ellos no son compartidos por todos los individuos. Esta enorme variabilidad, no hab√≠a sido descrita hasta el momento en ning√ļn otro animal, solo en virus, bacterias y en algunas plantas y hongos, y vuelve a poner sobre la mesa el elevado potencial biotecnol√≥gico del bivalvo para el tratamiento de enfermedades, incluida la Covid-19.

‚ÄúHemos descubierto que el genoma del mejill√≥n es un pangenoma, compuesto de un conjunto central de 45.000 genes m√°s unos 15.000 genes prescindibles. Estos est√°n sujetos a variaciones de presencia o ausencia de genes, lo que significa que pueden faltar por completo en algunos individuos‚ÄĚ, explica el investigador del CSIC y corresponsable del proyecto Antonio Figueras.

Un pangenoma contiene un conjunto de genes centrales presentes en todos los individuos de la misma especie, fundamentales para la supervivencia, y genes prescindibles, que solo se encuentran en un subconjunto de los individuos y generalmente tienen funciones accesorias. Adem√°s, los genes prescindibles, suelen pertenecer a familias de genes ‚Äúj√≥venes‚ÄĚ expandidas recientemente, que se han especializado en funciones de supervivencia, lo que podr√≠a ser la clave para explicar la capacidad de recuperaci√≥n e invasi√≥n del mejill√≥n.

‚ÄúEsta revoluci√≥n biol√≥gica aparecer√° en unos a√Īos en los libros de texto. El genoma del mejill√≥n es en realidad un pangenoma, es decir, un conjunto de genomas individuales repartidos por todo el mundo. Y adem√°s, 15.000 de sus 65.000 genes est√°n afectados por el fen√≥meno de ausencia/presencia y, aunque se les denomina prescindibles, en realidad, son dram√°ticos para la supervivencia porque est√°n relacionados con la respuesta inmune, la reproducci√≥n o el crecimiento. Y ambas cosas se han descrito por primera vez en el mundo en animales‚ÄĚ, subraya Antonio Figueras.

Por su parte, David Posada, se√Īala que ‚Äúeste tipo de arquitectura gen√≥mica es un fen√≥meno nuevo en animales. Que un animal tenga un 20% distinto su genoma que otro de su misma especie, es realmente inaudito. Al principio pensamos que era un error, pero al final pudimos comprobar que era cierto‚ÄĚ, precisa.

‚ÄúCre√≠amos que los mejillones de una misma roca o de una batea eran hermanos, pero puede haber una enorme variaci√≥n de unos 5.000 genes. Han evolucionado y esta poblaci√≥n mezclada puede resistir la contaminaci√≥n, diferentes pat√≥genos o la acidificaci√≥n provocada por el cambio clim√°tico. Son un ej√©rcito preparado para resistir cualquier amenaza‚ÄĚ, indica Figueras.

Así pues, esta investigación supone la primera descripción de un pangenoma en un animal, así como la existencia de un fenómeno masivo de ausencia y presencia de genes en este reino, algo que solo se había descubierto en microorganismos y de forma ocasional en plantas, microalgas y hongos.

genoma del mejillon dendrograma filogenetico

Tal y como explican Figueras y Posada, los mejillones están constantemente expuestos a todo tipo de patógenos y contaminantes, más su cabe porque se alimentan mediante la filtración de nutrientes en las contornas en las que viven. Pero, a pesar de esto, son capaces de resistir sin presentar las grandes mortalidades que, de cuando en cuando, padecen otros bivalvos como la ostra, la almeja o el berberecho. Asimismo, contienen una gran cantidad de péptidos con un probado efecto antiviral, antibiótico y regenerador, que podrían utilizarse en tratamientos frente a diversas dolencias.

Esta resistencia a condiciones ambientales adversas, que incluso le confiere al mejill√≥n la denominaci√≥n de especie invasora, se podr√≠a explicar por las caracter√≠sticas que descubrieron en su genoma. ‚ÄúEs posible que la arquitectura pangen√≥mica del genoma del mejill√≥n proporcione una ventaja selectiva para su poblaci√≥n‚ÄĚ, subraya Figueras. Adem√°s, cabe indicar que estos genes suelen pertenecer a familias de genes ‚Äúnuevos‚ÄĚ expandidas recientemente, que se especializaron en funciones de supervivencia, lo que podr√≠a ser la clave para explicar la capacidad de recuperaci√≥n e invasi√≥n del mejill√≥n.

¬†‚ÄúCreemos, tras analizar las funciones de esos genes, que es una estrategia evolutiva que les permite adaptarse a todo tipo de circunstancias. Los mejillones son unos bichos dur√≠simos pr√°cticamente no hay ning√ļn sitio con clima templado donde n haya mejillones‚ÄĚ, indica Posada.

mejillones en roca

Por otro lado, la secuenciaci√≥n del genoma del mejill√≥n tambi√©n ha permitido a los cient√≠ficos profundizar m√°s en la elevada variabilidad de las secuencias de las mol√©culas antimicrobianas que contienen. A nivel pr√°ctico, este conocimiento permitir√° a los cient√≠ficos entender c√≥mo funcionan estas mol√©culas y su diversidad. ‚ÄúEste trabajo permitir√° desarrollar herramientas gen√≥micas que puedan servir en el futuro para protegerlos de posibles enfermedades, o para mejorar su producci√≥n y calidad‚ÄĚ, explica el investigador de la Universidad de Vigo.

De hecho, los estudios de Figueras y de su grupo de Inmunología y Genómica del IIM ya han demostrado que estos bivalvos también contienen péptidos con actividad antimicrobiana y antiviral efectiva frente a patologías humanas como el herpes, y moléculas que pueden ayudar a regenerar heridas. Y actualmente, también analizan su potencial para combatir el SARS-CoV-2 utilizando virus similares.

‚ÄúSolo hemos rascado la superficie. Esto no es m√°s que el principio. No sabemos cu√°ntos genes nos faltan en la colecci√≥n. Algunos de los que ir√°n apareciendo ya los conocemos y otros se tendr√°n que ir estudiando para determinar qu√© funciones tienen y por qu√© los mejillones son capaces de estar vivos a pesar de tenerlos o no. Ahora mismo, estamos colaborando con expertos de Chile para secuenciar ejemplares de aquel pa√≠s‚ÄĚ, revelan.

‚ÄúEspa√Īa es el primer pa√≠s productor de Europa y el segundo del mundo despu√©s de China. Y m√°s del 90% procede de Galicia. Pero el mejill√≥n da para mucho m√°s que para comer, es nuestra asignatura pendiente. Deber√≠amos contar con un instituto de investigaci√≥n dedicado en exclusiva para extraer todo el potencial biotecnol√≥gico que atesora. Nos preocupamos por c√≥mo llegar a Marte y aqu√≠ al lado tenemos una especie que es una mina de oro‚ÄĚ, concluye Antonio Figueras.

Fuentes: GCiencia, Faro de Vigo y ecoticias.com

Genoma del mejillón descifrado por la Universidad de Vigo y el CSIC
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Genoma del mejillón descifrado por la Universidad de Vigo y el CSIC
Descripción
Un equipo liderado por David Posada, de la Universidad de Vigo, y Antonio Figueras, del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM-CSIC), también de la misma ciudad, publica en la revista Genome Biology, la descripción completa del genoma del mejillón, el cual está compuesto por 65000 genes, más del doble del Homo sapiens, y muestra una gran variabilidad entre los individuos.
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