Las ranas y los seres humanos se besan como primos
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El orden de los genes de
Xenopus tropicalis muestra una similitud sorprendente con la de los
mamíferos.
Alla Katsnelson
La xenopus tropicalis madura más rápido que la prima
más ampliamente estudiada Xenopus laevis.
¿Cuál es la diferencia entre una rana, un pollo, un
ratón y un ser humano? No tanto como se podría pensar, según un
análisis del genoma secuenciado de un anfibio.
El genoma de la rana con garras occidental, Xenopus
tropicalis, ahora ha sido analizado por un consorcio internacional de
científicos de 24 instituciones, y se une a una lista de organismos
modelo como la secuencia del ratón, pez cebra, nematodos y moscas de
la fruta. Lo más sorprendente, dicen los investigadores, es la
proximidad del genoma del anfibio al del ratón y el
humano, con grandes franjas ADN en varios cromosomas que se disponen en el mismo orden que en estos mamíferos.
"Hay megabases de secuencia en la orden de los
genes que ha cambiado muy poco desde el último ancestro común" de
los anfibios, aves y mamíferos cerca de 360 millones de años atrás,
dice el biologo Uffe Hellsten en Walnut Creek,
California, co-autor del estudio.
Esa relación genómica no es válida para
todos los vertebrados, señala. El genoma del pez cebra, por
ejemplo, muestra un orden genetica muy diferente.
Tal conservación tiene importantes implicaciones
evolutivas. "Al comparar los genomas de estos animales
diferentes, se puede decir lo que el complemento de los genes
ancestrales pueden haber sido", dice Richard Harland, un biólogo
molecular de la Universidad de California, Berkeley,
quien también participó en el estudio.
Además, dice Harland, que contradice la opinión de
que por lo general genomas evolucionan rápidamente. "Creo que
la expectativa, era que había un reordenamiento
cromosómico, pero creo que cada vez estamos encontrando que
translocaciones cromosómicas son bastante raras."
La similitud en la secuencia del genoma también valida
la rana como un modelo para el estudio de enfermedades humanas. Dentro de secuencias
conservadas en el cromosoma X. los investigadores encontraron genes que son
similares al 80% de los genes humanos conocidos por estar asociados
con las enfermedades. "Va a hacer que las pruebas genéticas en
Xenopus sean más útiles", dice Frank Conlon, un
genetista en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, que
no es un autor del nuevo estudio, sino que ayudo para asignar las
funciones biológicas de la secuencia de los genes.
Tener la secuencia en la mano, añade, constituye una
herramienta fundamental para llevar una serie de ensayos de Xenopus
en funciones biológicas básicas - tales como la división celular,
la expresión de proteínas e identificación del fenotipo - hasta el
nivel genómico.
Príncipe entre las ranas
X. tropicalis ha logrado establecerse como un
organismo modelo en la última década, pero no es ampliamente
estudiado como la mayoría de las especies de ranas. Desde la década de
1940, su primo la rana con garras africana, Xenopus laevis, ha sido
el lanzamiento para los biólogos celulares y de
desarrollo. Ambas especies son fáciles de criar, después de haber
huevos grandes y transparentes que los renacuajos son especialmente
propicios para los estudios del desarrollo y la embriología.
tropicalis (izquierda) tiene dos copias de cada gen,
mientras que X. laevis tiene cuatro.
X. tropicalis, sin embargo, es menor en tamaño y
madura en cuatro meses en lugar de dos años - por lo que es una
opción más manejable para los estudios que se refieren a los
fenotipos de las mutaciones genéticas específicas. Además, debido
a que tiene un genoma diploide - dos copias de cada gen - X.
tropicalis es más fácil de secuenciar y comparar con otras
especies que X. laevis, en la que la mayoría de los genes están
presentes en cuatro ejemplares (tetraploide) en lugar de los dos
habituales. Aunque el primer proyecto de la X. secuencia tropicalis
fue lanzado en 2005, este es el primer análisis publicado del genoma.
El proyecto de secuenciación del Xenopus se inició en
2002, antes de la llegada de la generación de la secuencia
siguiente, y los investigadores eligieron a la secuencia tropicalis
porque en el momento " fue muy desalentador pensar en la
X. laevis ", dice John Wallingford, un biólogo dela Universidad de Texas en Austin. El laboratorio de
Wallingford ha comenzado la secuencia X. y el laboratorio de Harland
tiene planes de hacer lo mismo.
La comparación de las secuencias diploides y
tetraploides de las dos especies traerá una idea de cómo y por qué
los genes se duplican, y lo que estos cambios significan para un
organismo, dice Conlon. "No sé de ningún otro vertebrado
donde se pueda estudiar la duplicación del genoma", añade.
"Creo que es una oportunidad realmente única para los biólogos
evolucionistas".
fuente: nature.com
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