Estos pequeños peces «editan» genes antiguos para poder sobrevivir a sequías que duran meses

Vivir en una zona semiárida, El killis turquesa africano ha desarrollado un truco biológico útil para sobrevivir a las sequías de meses que secan sus estanques fangosos cada año.

el Desarrollo embrionario Estos peces del largo de un pulgar dejan de crecer poco después de empezar a formar su cerebro y su corazón. Durante varios meses, viven en un estado de animación suspendida, llamado «digestión», para esperar a que pasen largos períodos de sequía.

Los científicos ahora han descubierto cómo el pez turquesa africano puede matar (Nothopranchius forzerii) logra este truco que desafía la sequía: seleccionando genes antiguos enterrados en su genoma que surgieron hace más de 473 millones de años.

Este hallazgo, alcanzado por un equipo de investigadores de Estados Unidos y Alemania, es sorprendente dado que norte. Forzeri No desarrollaron la capacidad de hibernar hasta hace unos 18 millones de años, cuando se trasladaron a estanques efímeros.

A partir del análisis realizado por el equipo de los genes expresados ​​durante la diapausa, la adquisición de esta habilidad relativamente reciente parece implicar que los killis exploten algún hardware muy antiguo.

«Aunque el comino ha evolucionado relativamente recientemente, los genes especializados en el comino son realmente antiguos». El explica La bióloga molecular Anne Brunet de la Universidad de Stanford.

«Descubrimos que la mayoría de los genes especializados en la latencia de los killis son casi arcaicos, lo que significa que estaban duplicados en el ancestro común de todos los vertebrados».

Los parálogos son pares de genes que se crean cuando un solo gen se copia y pega en el genoma, ya sea en el mismo cromosoma o en un cromosoma separado. Aparte de las mutaciones aleatorias, eso es Duplicación de genes Es una de las principales formas en que se crean nuevos genes o adquieren nuevas funciones.

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El equipo de Brunet descubrió que en el killis turquesa, un gen en cada par parálogo se expresaba altamente en el período de diapausa, mientras que su compañero se activaba durante el desarrollo activo.

“Todo el programa es como el día y la noche”, Brunet Él dice.

Al comparar el killis turquesa africano con otras especies de killis, con y sin comino, los investigadores también encontraron que norte. Forzeri Había «desbloqueado» partes de su genoma para aprovechar miles de homólogos antiguos para la latencia.

Es probable que busquen formas de adaptarse a las duras condiciones ambientales y genes semiespecializados en… norte. Forzeri El genoma se está volviendo más accesible para las máquinas celulares que traducen esos genes en proteínas funcionales.

Este proceso de remodelación genómica condujo a un cambio en el metabolismo de los lípidos, y los embriones de killi de color turquesa africano produjeron más ácidos grasos de cadena muy larga en diapausa, lo que los investigadores creen que podría proteger su genoma de daños.

Si bien los embriones de pez asesino no son exactamente una competencia para los tardígrados (organismos microscópicos capaces de sobrevivir durante décadas sin agua porque sus células no se marchitan), su habilidad para detener temporalmente el crecimiento sin dañar sus órganos inmaduros al producir demasiada grasa es notable.

«Los killis son la única especie de vertebrados que conocemos que puede sufrir una diapausa en una fase tan tardía de su desarrollo». Él dice Param Priya Singh, bioinformático de la Universidad de California en San Francisco, quien dirigió el estudio con el biólogo computacional Adam Reeves de la Universidad de Stanford.

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«Tienen un cerebro en desarrollo y un corazón que deja de latir en estado de latencia y luego comienza de nuevo».

Investigaciones anteriores han demostrado esto Esta suspensión radical del desarrollo, en lo que ustedes creen que será un momento crítico, No reduce la vida útil De un adulto completamente desarrollado.

Ahora Singh y sus colegas Dice que su descubrimiento El estilo de supervivencia lleno de grasa del killis turquesa africano «abre la posibilidad… [developing] Estrategias, incluidas intervenciones basadas en lípidos, para promover la conservación de tejidos a largo plazo y combatir las enfermedades relacionadas con la edad.

El estudio fue publicado en celúla.

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