Cuando los científicos descubrieron un gusano en lo profundo de un acuífero a casi una milla bajo tierra, lo aclamaron como el descubrimiento del animal más profundo que se haya encontrado. Ahora investigadores de la Universidad Americana, informando Comunicaciones de la naturaleza , han secuenciado el genoma del animal único, conocido como 'Gusano del Diablo' por su capacidad de sobrevivir en condiciones adversas y subterráneas. El genoma del Gusano del Diablo proporciona pistas sobre cómo un organismo se adapta a las condiciones ambientales letales. Investigaciones futuras sobrecómo evolucionó podría ayudar a los humanos a aprender lecciones sobre cómo adaptarse a un clima más cálido.
En 2008, Gaetan Borgonie de la Universidad de Gante y el geocientífico de la Universidad de Princeton, Tullis Onstott, descubrieron el gusano demoníaco microscópico mientras investigaban comunidades bacterianas subterráneas en minas de oro activas en Sudáfrica. Borgonie y su equipo quedaron atónitos al descubrir el gusano, un complejo,animal multicelular que prospera en un entorno que se considera solo habitable para microbios, con altas temperaturas, poco oxígeno y altas cantidades de metano.
Los investigadores llamaron al gusano Halicephalobus mephisto , en honor a Mefistófeles, un demonio subterráneo de la leyenda medieval alemana Fausto.
Adaptación evolutiva al calor
El Gusano del Diablo es el primer animal subterráneo en secuenciar su genoma. El genoma ofrece evidencia de cómo la vida puede existir debajo de la superficie de la Tierra y abre una nueva forma de entender cómo la vida puede sobrevivir más allá de la Tierra, dijo John Bracht, profesor asistente debiología en la American University que dirigió el proyecto de secuenciación del genoma.
La secuenciación reveló que el genoma codifica una cantidad inusualmente grande de proteínas de choque térmico conocidas como Hsp70, lo cual es notable porque muchas especies de nematodos cuyos genomas están secuenciados no revelan una cantidad tan grande. Hsp70 es un gen bien estudiado que existeen todas las formas de vida y restaura la salud celular debido al daño por calor.
Muchos de los genes Hsp70 en el genoma del Gusano del Diablo eran copias de sí mismos. El genoma también tiene copias adicionales de los genes AIG1, conocidos genes de supervivencia celular en plantas y animales. Se necesitará más investigación, pero Bracht cree que la presencia de copias deel gen significa la adaptación evolutiva del gusano.
"El Gusano del Diablo no puede escapar; está bajo tierra", explicó Bracht. "No tiene más remedio que adaptarse o morir. Proponemos que cuando un animal no puede escapar del calor intenso, comienza a hacer copias adicionales de estos dos genespara sobrevivir."
Al escanear otros genomas, Bracht identificó otros casos en los que se expanden las mismas dos familias de genes, Hsp70 y AIG1. Los animales que identificó son bivalvos, un grupo de moluscos que incluyen almejas, ostras y mejillones. Se adaptan al calor como elGusano del Diablo. Esto sugiere que el patrón identificado en el Gusano del Diablo puede extenderse de manera más general a organismos que no pueden escapar del calor ambiental. Este trabajo también fue publicado recientemente en el Journal of Molecular Evolution con una primera autora de pregrado de Biología de la UA, Megan Guerin.
' Los alienígenas han aterrizado en AU '
Bracht tuvo la oportunidad de secuenciar el genoma del gusano único como becario postdoctoral en la Universidad de Princeton. Llevó el proyecto a la Universidad Americana cuando se unió a la facultad de biología en 2014. Dos estudiantes de maestría en biología trabajando en su laboratorio, Deborah Weinsteiny Sarah Allen, contribuyeron con la investigación y redacción de la Comunicaciones de la naturaleza artículo y son primer y segundo autores, respectivamente, sobre el manuscrito. Kathryn Walters-Conte, Ph.D., directora del programa de Maestría en Biotecnología de la UA, también contribuyó al artículo.
Hace casi una década, el Gusano del Diablo era desconocido y vivía debajo de la superficie de la Tierra. Ahora es un tema de estudio en laboratorios de ciencias, incluido el de Bracht. Cuando Bracht trajo a Devil Worms de un laboratorio en Sudáfrica que los cultiva en su laboratorio enAU, recuerda haber dicho a sus alumnos que los extraterrestres aterrizaron en AU. La metáfora no es exagerada. La NASA apoya la investigación del Gusano del Diablo por lo que puede enseñar a los científicos sobre la búsqueda de vida más allá de la Tierra.
"Parte de este trabajo implica buscar 'biofirmas' de la vida: pistas químicas estables dejadas por los seres vivos. Nos centramos en una biofirma ubicua de la vida orgánica, el ADN genómico, obtenido de un animal que se ha adaptado a unBracht dijo que "el medio ambiente alguna vez se consideró inhabitable para la vida compleja: el subsuelo terrestre profundo". Es un trabajo que podría impulsarnos a ampliar la búsqueda de vida extraterrestre a las regiones subterráneas profundas de los "exoplanetas" inhabitables ".
Los nematodos se adaptan bien a los estudios de adaptación evolutiva, dijo Bracht. Se han adaptado a un conjunto diverso de entornos y se encuentran entre los animales más abundantes en la tierra. El trabajo futuro que involucra al Gusano del Diablo en el laboratorio de Bracht determinará la función de Hsp70, comoinactivar el gen para probar su respuesta al estrés por calor. Otro trabajo podría incluir estudios de transferencia de genes en C.elegans, un tipo de gusano redondo microscópico intolerante al calor, para ver si se vuelve resistente al calor.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Americana . Original escrito por Rebecca Basu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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