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El ADN de la vida en sus límites

El ADN de la vida en sus límites
Dos individuos del ácaro rojo del tomate, Aculops lycopersici, en la epidermis de un foliolo de tomate. El genoma de A. lycopersici fue secuenciado y reveló los mecanismos que subyacen a la reducción del genoma de los metazoos. La barra de escala representa 0,1 mm. Crédito: Jan van Arkel

Los científicos han desentrañado el genoma completo del ácaro rojizo del tomate, que se considera uno de los animales más pequeños de nuestro planeta y se conoce como una plaga agrícola destructiva. 


por la Universidad de Amsterdam


El genoma es el más pequeño registrado hasta la fecha para un artrópodo y ofrece nuevas y fascinantes ideas sobre la organización de las formas de vida más pequeñas de la Tierra. El consorcio internacional de investigadores europeos y estadounidenses, incluido el biólogo de UvA Merijn Kant, publicó ahora sus hallazgos en la revista científica eLife .

Un animalito que vive en un mundo enorme.

El ácaro rojo del tomate (Aculops lycopersici) es un herbívoro de vida libre que tiene el tamaño de un óvulo humano. Además de proporciones minúsculas, este ácaro parecido a un gusano tiene una morfología muy derivada con solo dos pares de patas, a diferencia de los cuatro pares de la mayoría de los otros arácnidos adultos. Aunque el pequeño tamaño del ácaro lo restringe a alimentarse de las capas de células superiores de las plantas pobres en nutrientes, posee la notable capacidad de bloquear la resistencia natural de su huésped, en el que puede proliferar rápidamente y alcanzar enormes tamaños de población. Debido a su diminuto tamaño, los productores a menudo pasan por alto el ácaro rojizo del tomate y ahora es una plaga mundial importante en el tomate. Los fundamentos genómicos del pequeño tamaño de este ácaro, la morfología derivada y la capacidad de crecer en plantas de tomate que son tóxicas para muchos herbívoros han permanecido desconocidos hasta ahora.

El genoma más pequeño

Los investigadores secuenciaron el genoma de A. lycopersic porque pertenece a Eriophyoidea, un grupo de alrededor de 4.000 especies animales miniaturizadas altamente derivadas para las que todavía no se dispone de un genoma representativo. Estaban particularmente interesados ​​en investigar si su ecología peculiar, así como su morfología derivada y su pequeño tamaño, podrían estar relacionados con su composición genómica. «El genoma del ácaro de la roya del tomate es mucho más pequeño que el de cualquier otro artrópodo secuenciado hasta hoy», dice el último autor Merijn Kant del Instituto de Biodiversidad y Dinámica de Ecosistemas de UvA. «Su tamaño está en el mismo rango que el de los genomas fúngicos». El consorcio descubrió que el genoma del ácaro contiene la mayoría de las familias de genes que cabría esperar de un animal.

Falta de ADN basura

El ADN de la vida en sus límites
Imagen de portaobjetos microscópico del ácaro eriofioideo Aculops lycopersici, una plaga mundial del tomate. El genoma de A. lycopersici fue secuenciado y reveló los mecanismos que subyacen a la reducción del genoma de los metazoos. La barra de escala representa 0,05 mm. Crédito: Jan van Arkel

Especialmente digno de mención en el genoma del ácaro rojizo es que el 80% de sus genes no tienen intrones. «Los intrones son la materia oscura de nuestros genomas», dice Kant. «Estos son trozos de ADN no codificante esparcidos en grandes cantidades a través de los genes. Nadie sabe por qué están allí o de dónde vienen». A menudo se ha sugerido que los intrones representan el «ADN basura», es decir: partes de un genoma que no tienen función biológica, pero en años más recientes ese punto de vista ha comenzado a cambiar. «Renunciar a los intrones puede haber sido el precio de especializarse en una dieta extremadamente pobre en nutrientes», dice Kant. Se ha predicho la racionalización del genoma para organismos que viven en ambientes extremos donde hay nutrientes limitados disponibles para la síntesis de ADN. «Y la epidermis de la planta es como cartón».

Explicaciones del genoma para la manipulación de plantas hospedantes

Este estudio también descubrió varias otras características de la reducción extrema del genoma animal. Sin embargo, se necesitan genomas de ácaros más estrechamente relacionados para estudios comparativos para dilucidar los mecanismos moleculares de eventos como la pérdida de intrones y su sincronización. «Hay varias iniciativas de genoma en curso», dice Kant, «que pueden proporcionar los datos que harán posibles tales análisis en un futuro próximo». El genoma también facilitará el desarrollo de marcadores genéticos para permitir la detección temprana de infestaciones de ácaros en la agricultura. «Pero usaré este genoma para investigar por qué algunos herbívoros pueden suprimir las defensas de la planta huésped mientras que muchos otros no, ya que podría explicar la formación de plagas en la agricultura «.


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