Una investigación conjunta dirigida por la Universidad Bautista de Hong Kong HKBU y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong HKUST ha reunido el genoma de 1,64 gigabytes de un mejillón de aguas profundas, que es aproximadamente equivalente al 50% del tamaño degenoma humano. Este es el primer genoma decodificado entre todos los animales macrobénticos de aguas profundas, que revela un conjunto completo de ADN. El descubrimiento ofrece una visión más amplia de la investigación futura sobre los mecanismos de simbiosis en otros organismos marinos, como gusanos gigantes y almejas gigantes.
El equipo de investigación, dirigido por el Profesor de la División de Ciencias de la Vida de HKUST, Profesor Pei-Yuan Qian y el Profesor Asociado de Biología de HKBU, el Dr. Jian-Wen Qiu, ha publicado los resultados de la investigación en la revista académica internacional Ecología y evolución de la naturaleza a principios de abril
El equipo utilizó un espécimen recogido en 2013 durante la participación del Dr. Qiu en la expedición sumergible tripulada de China del Mar del Sur de China para la investigación. Los organismos de aguas profundas, incluidos los mejillones, prosperan en los ambientes extremos de respiraderos hidrotermales y filtraciones frías que se caracterizan poralta presión hidrostática, falta de alimentos derivados de la fotosíntesis, temperaturas variables y altas concentraciones de sustancias tóxicas. A pesar de su capacidad de sobrevivir en condiciones estresantes, la falta de recursos genómicos ha dificultado la comprensión de sus mecanismos moleculares de adaptación.
El estudio secuencia el genoma del mejillón de aguas profundas Platifrons de Bathymodiolus así como su pariente de aguas poco profundas Modiolus philippinarum recogido de una costa local de Tingkok para comparar las características genómicas. Mediante un análisis filogenético, el equipo de investigación descubrió que los mejillones modernos de aguas profundas son descendientes de mejillones de aguas poco profundas, y sus antepasados emigraron a las profundidades del mar aproximadamente 110 millones de añosHace años, proporcionar evidencia para apoyar una hipótesis de que sus antepasados sobrevivieron a través de un evento de extinción durante el período de anoxia global asociado con el Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno, que ocurrió hace unos 57 millones de años.
La comparación del genoma reveló que la gran expansión de varias familias de genes en el mejillón de aguas profundas puede estar relacionada con su adaptación a las profundidades del mar. Por ejemplo, la expansión de la "familia de proteínas de choque térmico 70", una familia de proteínas queson producidos por una célula en respuesta a la exposición a condiciones estresantes, pueden ayudar al mejillón a estabilizar las estructuras de proteínas. La expansión de la "familia de transportadores ABC", la unidad del sistema de transporte, puede mejorar la capacidad del mejillón para mover químicos tóxicos fuera de sus branquias.células epiteliales.
La expansión de las familias de genes relacionadas con el reconocimiento inmune, la endocitosis y la apoptosis mediada por caspasas indica la adaptación del mejillón a la presencia de endosimbiontes quimioautotróficos en sus branquias. Un análisis proteómico adicional de las branquias de mejillones de aguas profundas revela la dependencia nutricional y energética demejillón en sus simbiontes metanotróficos.
El profesor Qian dijo: "El estudio ha proporcionado recursos genómicos para comprender cómo el mejillón de aguas profundas se ha adaptado al estrés abiótico y la falta de alimentos derivados de la fotosíntesis en el ambiente quimiosintético de aguas profundas. Los mecanismos generales de simbiosis revelados en ellos estudios son relevantes para otros organismos simbióticos, como las lombrices de tubo de aguas profundas y las almejas gigantes "
El Dr. Qiu dijo: "Los recursos genómicos facilitarán varios estudios, incluida la conectividad genética entre poblaciones de aguas profundas, lo cual es relevante para el establecimiento de reservas marinas de aguas profundas".
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Materiales proporcionado por Universidad Bautista de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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