El genoma de la ballena boreal

Por: Jorge Garrido Bautista



La ballena boreal (Balaena mysticetus), un cetáceo filtrador de aguas árticas y subárticas, es el mamífero más longevo del planeta, con una vida media que puede llegar a superar los 200 años. Recientemente un grupo de investigadores científicos ha secuenciado su genoma, o conjunto de todos los genes, y su transcriptoma, o conjunto de todos los ARN mensajeros (portadores de la información de los genes), y su análisis nos ha proporcionado pistas muy interesantes sobre la longevidad y la supresión de ciertos tipos de cáncer y enfermedades. Si comparamos la vida media de nuestra especie (Homo sapiens) con la de la ballena boreal, podemos observar que ambos somos bastante más longevos que el resto de especies de nuestros grupos (primates y cetáceos, respectivamente). La evolución de la longevidad en ambas especies se vio acompañada de una baja fecundidad y una larga ontogenia, o desarrollo individual: ambos tenemos pocas crías a lo largo de nuestra vida y alcanzamos la madurez sexual muy tardíamente (a los 20 años las ballenas boreales y a los 12-14 nosotros). Sin embargo, la evolución decidió tomar rutas bastante distintas para alcanzar esta longevidad en las dos especies. Mientras que el ser humano alargó su vida alterando mayormente el ambiente (mejorando las condiciones de higiene, eliminando parásitos y patógenos gracias a moléculas exógenas o ampliando la dieta), la ballena boreal alargó la suya alterando su genoma.


Al analizar el genoma de la ballena boreal se encontró que éste era algo mayor que el nuestro. La ballena boreal posee aproximadamente 22.600 genes, 3.000 más que el ser humano. Sin embargo, la cantidad de nucleótidos (o letras del ADN) es muy similar. Mientras que el ser humano posee unos 2,85 mil millones de nucleótidos, la ballena boreal posee 2,90 mil millones. Esto nos indica que, en promedio, la secuencia de ADN de los genes de la ballena boreal es más corta. Otro dato muy curioso que se obtuvo del análisis de su genoma es que casi la mitad de éste, un 41%, se compone de secuencias de ADN repetitivas que no son codificantes (no son genes y, por ende, no producen proteínas). En los seres humanos esta cifra asciende levemente, a un 45%. Cuando los investigadores analizaron en profundidad los genes de la ballena boreal observaron varias familias génicas que evolucionaron y se seleccionaron con el paso del tiempo en este linaje de cetáceos. Un ejemplo es BAMBI (del inglés "BMP and Activin Membrane-Bound Inhibitor"), un conjunto de genes que están asociados a varias patologías. Los genes BAMBI dan lugar a proteínas involucradas en la transmisión de información molecular cuando se producen ciertas patologías, incluido el cáncer. Quizá esta familia génica sea la responsable de que las ballenas boreales enfermen muy poco a edades adultas en comparación con el ser humano. Sin entrar en los nombres específicos de los genes, otros muchos que se encontraron en la ballena boreal están involucrados en la reparación del ADN (que ayuda a aumentar la vida media), la regulación de la transcripción o en la resistencia a enfermedades, por citar algunos.



Los investigadores también se detuvieron en las mutaciones de los genes de la ballena boreal. Analizando dichas mutaciones también se observaron cambios con respecto a otras especies emparentadas como los rorcuales. Por ejemplo, el gen PCNA (del inglés "Proliferating Cell Nuclear Antigen") está duplicado en la ballena boreal. Este gen PCNA duplicado y mutado (una de las copias posee cambios en su secuencia de ADN) se expresa en varios tejidos de la ballena boreal y su función es la de reparar el ADN dañado y, consecuentemente, alargar la vida media del individuo. Se encontraron otros muchos genes duplicados y mutados en el genoma de la ballena boreal. Algunas de las funciones de estos genes son la activación de otros genes relacionados con el envejecimiento y la supresión de cáncer, degradación de proteínas defectuosas, mitosis o respuestas al estrés. Por último, y no menos importante, se encontró un gen cuya función se ha suprimido en la ballena boreal. Este gen está asociado con un incremento en el riesgo de cáncer de próstata en los seres humanos, por lo que la inactivación de este gen en las ballenas boreales podría explicar su reducida susceptibilidad al cáncer (al menos, algunos tipos de cáncer similares al de próstata).


En definitiva, aunque la secuenciación del genoma y transcriptoma de la ballena boreal no ha desvelado minuciosamente las causas moleculares del secreto de la extrema longevidad, sí abre nuevas vías de investigación al estar ahora disponible su genoma en bases de datos. Eso sí, nos ha proporcionado pistas, y muy buenas.




El autor: Jorge Garrido Bautista es biólogo especializado en biología molecular y genética, y uno de los fundadores y administradores de El Pulgar del Panda. Es investigador en el grupo Evolutionary Ecology of Mediterranean Fauna (UGR) y además socio y colaborador en las asociaciones Hablando de Ciencia y Mustela CEM.


Referencias:

1. Michael Keane et al. (2015). Insights into the evolution of longevity from the bowhead whale genome. Cell Reports, 10 (1), pp: 112-122.


Recursos: tanto la fotografía de portada como la del texto (Balaena mysticetus) pertenecen a VDOS Global LLC.

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