Los científicos han descubierto la base genética para la producción de ácido domoico, una potente neurotoxina producida por ciertas floraciones de algas nocivas.
En un nuevo estudio que aparece en la edición de esta semana de la revista ciencia , los investigadores identificaron un grupo de genes relacionados con la producción de ácido domoico en plantas microscópicas, o fitoplancton, llamado Pseudo-nitzschia .
Los investigadores, cuyo trabajo es financiado por la National Science Foundation NSF, descubrieron que los genes contienen las direcciones biológicas de cómo se produce la toxina; estos genes se "activan" cuando Pseudo-nitzschia está produciendo ácido domoico.
"Al identificar los genes que codifican la producción de ácido domoico, ahora podemos hacer preguntas sobre qué condiciones del océano activan o desactivan estos genes", dijo Patrick Brunson, autor principal del estudio. Brunson está afiliado a la Institución Scripps deOceanografía SIO y el Instituto J. Craig Venter. "El conocimiento nos permitirá rastrear el desarrollo de la toxicidad de la floración a nivel genético".
Al mostrar cómo se activan los genes para la producción de ácido domoico, los autores sugieren una forma de conectar las condiciones del océano que impulsan las floraciones de algas con el desarrollo de la producción de toxinas.
"Comprender cómo las floraciones de algas se vuelven tóxicas, y qué condiciones causan eso, son críticamente importantes", dijo Hedy Edmonds, director del programa en la División de Ciencias del Océano de NSF. "Este estudio ofrece una posible herramienta para monitorear las floraciones de algas y predecir la producciónde toxina antes de que ocurra "
Las floraciones de algas nocivas a menudo se presentan en forma de "mareas rojas", llamadas así por el tinte rojizo que prestan las aguas del océano. Las floraciones se producen cuando el fitoplancton crece rápidamente, a veces produciendo toxinas que pueden enfermar a los mamíferos marinos y otras especies.
Las floraciones de algas nocivas también representan una amenaza para la salud humana cuando las toxinas se acumulan en los mariscos. Una exposición a altas dosis al ácido domoico puede conducir a la intoxicación por mariscos amnésicos, una condición potencialmente fatal marcada por convulsiones y pérdida de memoria a corto plazo.
Varios estados se han visto gravemente afectados por la proliferación de algas nocivas. La mayor floración de algas nocivas jamás registrada se produjo en el verano de 2015 frente a la costa oeste de América del Norte desde Alaska hasta California, y resultó en el cierre de las pesquerías para proteger a los consumidores del potencialintoxicación por mariscos.
Los científicos descubrieron que las floraciones de algas nocivas son difíciles de pronosticar. Los organismos que causan la floración generalmente tienen genomas muy complejos. El conocimiento de los genes involucrados en la producción de ácido domoico permitirá un mejor monitoreo de las floraciones de algas, dicen los científicos, y ayudará a identificarLas condiciones que desencadenan la producción de toxinas.
"Debido a que los genomas de las algas son tan complejos, las vías biosintéticas para las toxinas de microalgas marinas han permanecido esquivas por algún tiempo", dijo el autor principal Bradley Moore, químico y genetista del SIO y de la Universidad de California, en la Escuela Skaggs de San Diego.de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas.
"Ahora que tenemos un genoma para Pseudo-nitzschia y una vía genética para la producción de ácido domoico, estamos comenzando a comprender por qué estas microalgas producen una toxina y cómo se activa esa capacidad ", dijo Moore." Este nuevo conocimiento nos educará mejor sobre cómo predecir y prepararnos para el futuroeventos tóxicos "
El trabajo avanzó en investigaciones anteriores de David Hutchins de la Universidad del Sur de California, también coautor del estudio.
Cuando el fosfato en el océano es limitado y la cantidad de dióxido de carbono aumenta, Pseudo-nitzschia puede producir grandes cantidades de ácido domoico y volverse dañino.
El dióxido de carbono en el mar está aumentando por encima de los niveles naturales. Junto con el aumento de la temperatura del océano, estas condiciones conducen a la producción de floraciones y ácido domoico más prevalentes, más tóxicos y de mayor duración.
Los investigadores que trabajan en el monitoreo y el pronóstico de la proliferación de algas nocivas dicen que los hallazgos ofrecen una mayor comprensión del fenómeno y ayudarán a predecir los eventos de ácido domoico en respuesta al cambio climático.
Los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Gordon y Betty Moore y el Departamento de Energía de EE. UU. También financiaron la investigación.
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Materiales proporcionado por Fundación Nacional de Ciencias . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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