O do mexillón é o primeiro panxenoma secuenciado en animais. Foto: Manuel García Blanco/CSIC.
O do mexillón é o primeiro panxenoma secuenciado en animais. Foto: Manuel García Blanco/CSIC.

Galicia lidera un novo fito científico: revélase o sorprendente xenoma do mexillón

Investigadores da UVigo e o IIM-CSIC publican, despois de case 10 anos de traballo, un artigo que podería explicar a gran resistencia deste molusco

É probablemente un dos animais máis importantes para Galicia pola súa relevancia económica. E aquí foi onde a ciencia desenvolveu durante a última década un amplo traballo, coa achega de investigadores e investigadoras de diversas disciplinas, que acaba de obter os seus froitos. Un equipo liderado por David Posada, da Universidade de Vigo, e Antonio Figueras, do Instituto de Investigacións Mariñas (IIM-CSIC), con base na mesma cidade, publica en Genome Biology a descrición do panxenoma do mexillón Mytilus galloprovincialis, composto por 65.000 xenes, máis do dobre dos que ten o Homo sapiens, e que á súa vez amosa unha gran variabilidade entre individuos. Este achado podería abrir o camiño para acabar atopando as claves da gran capacidade de resistencia do molusco, cun sistema inmune que desde hai moito tempo chama á atención dos científicos pola súa fortaleza.

Un 20% de xenes “prescindibles”

O artigo fala do “panxenoma”, é dicir, a colección completa de xenes presente en todos os individuos da especie, obtida a partir do estudo dun xenoma de referencia dunha femia de mexillón bautizada como Lola, recollido da ría de Vigo, e 14 individuos de poboacións de Galicia e Italia. Os investigadores conseguiron así ensamblar un xenoma de referencia do Mytilus galloprovincialis de 1,28 xigabites de tamaño (o do ser humano é de 3,3 xigabites)

Os resultados expoñen unha variabilidade entre cada individuo que é máis frecuente en organismos como as bacterias, pero moi pouco habitual en seres vivos máis complexos. Así, calcúlase que aproximadamente o 20% de todo o xenoma está composto por “xenes prescindibles” ou “accesorios”, que un individuo posúe, e outro non, e que podería estar relacionado coa capacidade adaptativa do molusco a diferentes contornas.

Tal e como explican Figueras e Posada, os mexillóns están constantemente expostos a todo tipo de patóxenos e contaminantes, máis se cabe porque se alimentan mediante a filtración de nutrientes nas contornas nas que viven. Pero a pesar disto, son capaces de resistir sen presentar as grandes mortalidades que, de cando en vez, padecen outros bivalvos como a ostra, a ameixa ou o berberecho. Do mesmo xeito, conteñen unha gran cantidade de péptidos cun probado efecto antiviral, antibiótico e rexenerador, que poderían utilizarse en tratamentos fronte a diversas doenzas.

Trátase, por tanto, dun panxenoma suxeito “a variacións de presenza ou ausencia de xenes, o que significa que poden faltar por completo nalgúns individuos”, explica ao CSIC Antonio Figueras.

Pola súa banda, o outro coautor, David Posada, sinala que “este tipo de arquitectura xenómica é un fenómeno novo en animais”. “Que un animal teña un 20% distinto o seu xenoma que outro do seu mesma especie é realmente inaudito. Ao principio pensamos que era un erro, pero ao final puidemos comprobar que era certo”, precisa.

Adaptación e inmunidade

Un dos achados dos científicos galegos expón que estes xenes prescindibles adoitan pertencer a familias de xenes “novos” expandidas recentemente, que se especializaron en funcións de supervivencia, o que podería ser a clave para explicar a capacidade de recuperación e invasión do mexillón.

Esta resistencia a condicións ambientais adversas, que mesmo chega a conferirlle ao mexillón a denominación de especie invasora, poderíase explicar polas características que descubrimos no xenoma. “É posible que a arquitectura panxenómica do xenoma do mexillón proporcione unha vantaxe selectiva para a súa poboación”, subliña Figueras.

“Cremos, tras analizar as funcións deses xenes, que é unha estratexia evolutiva que lles permite adaptarse a todo tipo de circunstancias. Os mexillóns son uns bechos durísimos; practicamente non hai ningún sitio con clima temperado onde non haxa mexillóns”, indica Posada.

A secuenciación do xenoma do mexillón tamén permitiu aos científicos afondar máis na elevada variabilidade das secuencias das moléculas antimicrobianas que conteñen. A nivel práctico, este coñecemento permitirá aos científicos entender como funcionan estas moléculas e a súa diversidade, o que repercutirá en estratexias de mellora para a súa produción e a súa calidade.

O primeiro panxenoma en animais

Esta investigación supón a primeira descrición dun panxenoma nun animal, así como a existencia dun fenómeno masivo de ausencia e presenza de xenes neste reino, algo que só se descubriu en microorganismos e de forma ocasional en plantas, microalgas e fungos. Nas bacterias, os xenes prescindibles proporcionan vantaxes evolutivas que melloran a capacidade de migrar a novos nichos ecolóxicos e proporcionan unha contribución significativa á variación fenotípica das plantas, expón o CSIC.

Galicia é na actualidade o terceiro produtor mundial de mexillón, despois da China e Chile, e o máis importante de Europa, con arredor de 250.000 toneladas anuais. O cultivo con bateas iniciado nas rías galegas supón unha referencia internacional para a produción da especie.

Ademais dos equipos do IIM-CSIC e a UVigo, o traballo contou coa achega de científicos da Universidade de Trieste, con Marco Gerdol como primeiro autor, a Universidade de Padua; o Instituto de Bioloxía Evolutiva (CSIC-UPF), e o Centro Nacional de Análise Xenómica (CNAG-CRG), cuxos científicos, con Tyler Allioto e Marta Gut á fronte, coordinaron a ensamblaxe e a secuenciación do xenoma.


Referencia: Massive gene presence-absence variation shapes an open pan-genome in the Mediterranean mussel (Publicado en Genome Biology).

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.