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Derrotar al enemigo interno: cómo la evolución ayuda a clonar peces con su carga genética

Derrotar al enemigo interno: cómo la evolución ayuda a clonar peces con su carga genética
Pez clonal y aún exitoso: el molly amazónico. Crédito: David Bierbach


Según las teorías científicas, los vertebrados clonales en realidad tienen más dificultades para tener éxito que las especies que se reproducen sexualmente. 


por Forschungsverbund Berlin eV (FVB)

Un clon natural es el molly amazónico. Un equipo de investigación dirigido por el Biozentrum de la Universidad de Würzburg con el Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Continental (IGB) ha demostrado que durante cientos de miles de años, este pequeño pez ha encontrado la manera de hacer frente a los desafíos de su origen. y reproducción.

En el curso de la adaptación evolutiva, surgen rasgos que tienden a ser ventajosos o desventajosos para la supervivencia o el éxito reproductivo de una especie. Esto sucede por mutación natural y posterior selección. Para que se herede un rasgo nuevo, debe tener una base genética . Aquí, la reproducción sexual tiene una ventaja, porque la descendencia lleva partes iguales de la información genética del padre y la madre, lo que siempre hace posibles nuevas combinaciones. Por lo tanto, hay muy pocas especies de vertebrados que se reproducen clonalmente, mediante reproducción asexual. En este caso, la descendencia son copias genéticas de la madre; no hay padres.

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Los vertebrados clonales generalmente se originan del cruzamiento de dos especies estrechamente relacionadas, es decir, son híbridos. Una de estas especies es la amazona molly, que lleva el nombre de la tribu guerrera de las amazonas de la mitología griega. «El molly amazónico probablemente se remonta a un solo animal, el» Prima Eva «, que surgió del apareamiento de un molly atlántico hembra con un molly sailfin macho», informó el investigador del IGB, el Dr. David Bierbach. Los moluscos amazónicos existen desde hace más de cien mil años, aunque según las teorías científicas deberían estar extintos.

Los híbridos clonales en realidad tienen una dificultad triple para sobrevivir

Los híbridos clonales tienen el problema de que los dos genomas diferentes de sus ancestros heteroespecíficos compiten o incluso interfieren entre sí. Hay dos razones más que argumentan en contra de las especies que se reproducen asexualmente y que sobreviven a largo plazo: Los cambios dañinos ocurren en cualquier genoma en algún momento. En las criaturas cuya descendencia son clones puros, estos defectos se acumularían durante generaciones hasta que no haya más individuos sanos. El otro argumento en contra de la larga supervivencia de una especie cuya descendencia son todos clones de sus madres: estas especies generalmente no son capaces de adaptarse a los cambios ambientales tan rápido como sus contrapartes de producción sexual. Entonces, dentro de unas pocas generaciones, deberían estar en el lado perdedor de la evolución que exige la supervivencia del más apto.

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Este estudio muestra que en el transcurso de sus cientos de miles de años de evolución, los mollies del Amazonas han encontrado formas de hacer frente a la «carga» de su origen híbrido e incluso han desarrollado mecanismos para adaptarse a sus hábitats.

«En estudios anteriores, casi no encontramos signos de degeneración genética en el genoma del molly amazónico, sino una variabilidad genética única y una clara evidencia de una evolución en curso. Ahora también hemos podido demostrar que estos peces han desarrollado mecanismos para regular con éxito los dos genomas «, dijo el profesor Manfred Schartl de la Universidad de Würzburg.

El Amazon molly es un gato de todos los oficios.

El equipo investigó qué genes se expresan a partir del ADN de los animales, es decir, cuáles se «utilizan». Los investigadores pudieron demostrar que en el molly del Amazonas, no es que ambos genomas de sus ancestros se usen con la misma frecuencia, sino que en muchas áreas del genoma se usa uno u otro genoma . Esta regulación evita que los dos genomas interfieran entre sí.

También compararon el uso de genes de dos líneas clonales diferentes. Para explicarlo, los diferentes linajes clonales surgen de mutaciones naturales. Demostraron que los individuos de una línea de clones usan los mismos genes, tienen los mismos patrones de expresión génica. Pero los individuos de la otra línea de clones tienen un patrón de expresión diferente. En comparación: en los híbridos creados artificialmente, los patrones de expresión parecen ser bastante aleatorios entre los individuos individuales. Entonces, no solo las líneas de clones difieren ligeramente genéticamente, estas diferencias también son funcionales y no aleatorias. Estos patrones de expresión cy consistentes dentro de un linaje pueden ser el mecanismo que antes se pensaba que faltaba en los clones para poder adaptarse a sus respectivos hábitats.

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«Los dos genomas, que en realidad compiten, pueden ayudar a lograr una adaptación exitosa; después de todo, les da a los moluscos amazónicos el doble de información genética, y la larga historia evolutiva de esta especie los ha llevado a dominarla de manera adaptativa», interpretó David Bierbach. Los resultados.

Los investigadores ahora quieren investigar cómo las diferencias en la expresión genética entre las líneas de clones influyen en su comportamiento y otros aspectos de sus vidas.




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