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Oculto en la genética: reveladas las relaciones evolutivas de dos grupos de antiguos invertebrados

Oculto en la genética: reveladas las relaciones evolutivas de dos grupos de antiguos invertebrados | Noticias de Buenaventura, Colombia y el Mundo

Kamptozoa y Bryozoa son dos filos de pequeños invertebrados acuáticos. Están emparentados con los caracoles y las almejas (llamados colectivamente moluscos), gusanos de cerdas, lombrices de tierra y sanguijuelas (llamados colectivamente anélidos) y gusanos de cinta (nemertea). Pero su posición precisa en el árbol de la vida, y cuán estrechamente relacionados están con estos otros animales, siempre ha desconcertado a los biólogos evolutivos. Estudios previos los han movido constantemente. Además, aunque originalmente se consideró que Kamptozoa y Bryozoa formaban un grupo, se separaron en función de su apariencia y anatomía. Ahora, mediante el uso de tecnología de secuenciación de vanguardia y un poderoso análisis computacional, los científicos de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), en colaboración con colegas de la Universidad de San Petersburgo y la Universidad de Tsukuba, han revelado que los dos filos se separaron de moluscos y gusanos antes de lo que han sugerido estudios previos y, por lo tanto, forman un grupo distinto.

«Hemos demostrado que mediante el uso de datos transcriptómicos de alta calidad podemos responder a una pregunta de larga data con la mejor de nuestras técnicas actuales», dijo el Dr. Konstantin Khalturin, científico del personal de la Unidad de Genómica Marina de OIST y primer autor del artículo publicado en Avances de la ciencia.

Un genoma es el conjunto completo de información genética que se encuentra en cada célula. Se subdivide en genes. Estos genes están formados por pares de bases de ADN y cada gen contiene las instrucciones necesarias para crear una proteína y, por lo tanto, conduce al cuidado y mantenimiento adecuados de una célula. Para que se lleven a cabo las instrucciones, primero se debe transcribir el ADN en ARN. Un transcriptoma es el resultado de esto, como el reflejo de un genoma pero escrito en pares de bases de ARN en lugar de ADN.

Esta información genética difiere entre especies. Los que están estrechamente relacionados tienen información genética muy similar, mientras que una mayor distancia evolutiva se traduce en más diferencias genéticas. Mediante el uso de estos datos, los investigadores han mejorado nuestro conocimiento de la evolución animal, pero algunas preguntas aún resultan difíciles de responder.

Como Kamptozoa y Bryozoa están estrechamente relacionados con moluscos, anélidos y nemertea, los pequeños errores en el conjunto de datos o la falta de datos pueden provocar una ubicación incorrecta en el árbol evolutivo. Además, al recolectar estos diminutos animales, es fácil detectar otros organismos, como algas, que contaminan la muestra. El Dr. Khalturin destacó que tuvieron cuidado de evitar la contaminación y luego analizaron su conjunto de datos en busca de ARN de algas y animales pequeños para eliminar cualquiera que pudiera haber venido de ellos.

En total, los investigadores secuenciaron el transcriptoma de cuatro especies de Kamptozoa y dos especies de Bryozoa, pero con un nivel de calidad mucho mayor que el que se había logrado anteriormente. Si bien los conjuntos de datos anteriores tenían una integridad del 20-60 %, en este estudio, la integridad del transcriptoma superó el 96 %.

Usando estos transcriptomas, predijeron proteínas y las compararon con datos similares de otras 31 especies, algunas de las cuales estaban estrechamente relacionadas con Kamptozoa y Bryozoa, como almejas y gusanos de cerdas, y otras que estaban más distantes, como ranas, estrellas de mar, insectos, y medusas. Los conjuntos de datos de alta calidad significaron que podían comparar muchos genes y proteínas diferentes simultáneamente. El Dr. Khalturin acreditó las poderosas capacidades computacionales a las que los investigadores pudieron acceder en OIST.

«Nuestro principal hallazgo es que los dos filos pertenecen juntos», dijo el Dr. Khalturin. «Este resultado fue propuesto originalmente en el siglo XIX por biólogos que agrupaban animales en función de su apariencia».

Si bien el Dr. Khalturin afirmó que esta pregunta ahora se había respondido con la mejor capacidad disponible, también destacó que el conjunto de datos podría responder otras preguntas evolutivas fundamentales, como la ubicación más precisa de los moluscos y anélidos en el árbol de la vida, y cómo vida diversificada.

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Author: Redacción

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