Las bacterias, que son vitales para la salud de todos los animales, también desempeñaron un papel importante en la evolución de los animales y sus tejidos. En un esfuerzo por comprender cómo los animales evolucionaron junto con las bacterias a lo largo del tiempo, los investigadores han recurrido al Hawaicalamar bobtail, Scolopes de Euprymna .
En un nuevo estudio publicado esta semana en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , un equipo internacional de investigadores, dirigido por el profesor asociado de biología molecular y celular de UConn Spencer Nyholm, secuencia el genoma de este pequeño calamar para identificar huellas evolutivas únicas en órganos simbióticos, dando pistas sobre cómo los órganos que albergan bacterias son especialmente adecuados paraesta asociación
El primer genoma del calamar fue secuenciado por Nyholm, junto con Jamie Foster de la Universidad de Florida, Oleg Simakov de la Universidad de Viena y Mahdi Belcaid de la Universidad de Hawai. El equipo encontró varias sorpresas, por ejemplo, que el hawaianoEl genoma del calamar es 1,5 veces el tamaño del genoma humano.
Al comparar el genoma de E. scolopes para su primo, el pulpo, los investigadores muestran que el ancestro común del pulpo y el calamar hawaiano pasó por un cambio genético importante, reorganizando y aumentando el tamaño del genoma. Esta "actualización" probablemente le dio a los cefalópodos oportunidades para aumentarcomplejidad, incluidos nuevos órganos como los que albergan bacterias.
"El calamar hawaiano ha servido como organismo modelo para estudiar la simbiosis durante más de 30 años", señala Nyholm. "Tener el genoma ayudará a los investigadores que estudian estas interacciones, así como a aquellos que estudian diversas áreas de la biología, como los animalesdesarrollo y evolución comparativa "
Muchos animales tienen órganos que albergan bacterias. El intestino humano alberga billones de bacterias que juegan un papel importante en la digestión, la función inmune y la salud en general. Comprender cómo se mantienen estas relaciones al identificar genes que ayudan a los animales a cooperar con las bacterias sienta las bases parafomentando el conocimiento del cuerpo humano. El calamar hawaiano es un excelente modelo para identificar estos genes debido a sus relaciones simbióticas con microbios beneficiosos, y su uso por varios científicos para estudiar la comunicación entre bacterias y animales.
El calamar hawaiano tiene dos órganos simbióticos diferentes, y los investigadores pudieron demostrar que cada uno de ellos tomó diferentes caminos en su evolución. Esta especie particular de calamar tiene un órgano ligero que alberga una bacteria que produce luz o bioluminiscente.permite que el calamar se oculte de los depredadores. En algún momento en el pasado, ocurrió un "evento de duplicación" importante que llevó a repetir copias de genes que normalmente existen en el ojo. Estos genes permitieron al calamar manipular la luz generada por la bacteria.
Otro hallazgo fue que en la glándula nidamental accesoria, un órgano reproductor femenino, había un enriquecimiento de genes que son "genes huérfanos" o genes que solo se han encontrado en el calamar bobtail y no en otros organismos.
"El calamar y el pulpo mostraron una estructura genómica muy singular, a diferencia de cualquier otro animal", dice Simakov, "corroborando informes anteriores de su naturaleza y complejidad inusuales".
Foster señala que descubrir estos detalles inusuales y complejos es directamente aplicable al estudio de otras relaciones bacteria / animal.
"Los microbios son los principales impulsores de la evolución de los animales y sus tejidos", dice ella. "Los resultados de nuestro estudio han ayudado a identificar la 'historia de origen' de los tejidos que albergan los microbios de un animal y ayudarán a separar la genéticaprocesos por los cuales estos diferentes tipos de innovación pueden ocurrir en animales "
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Materiales proporcionado por Universidad de Connecticut . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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