Analizado el genoma del pez más profundo del planeta

^{Pseudoliparis swirei 
Kun Wang et al. / Nature Ecology & Evolution, 2019}

Científicos recolectaron el genoma de Pseudoliparis swirei, la especie de pez más profunda del planeta. Vive en la Fosa de las Marianas, a una profundidad superior a 8 kilómetros. Como se informó en Nature Ecology & Evolution, las mutaciones en su genoma redujeron la mineralización de sus huesos y afectaron su vista. Además, la expresión mejorada de genes asociados con la regulación de la membrana celular, permitieron que la especie soportara las elevadas profundiades de su hábitat. 

Los peces de la familia de los lipares (babosas marinas) se caracterizan por un cuerpo gelatinoso alargado con una cabeza grande y ojos pequeños. Las escamas están completamente ausentes, y en lugar de ellas poseen una dermis delgada y flácida, semejante a los renacuajos. Las babosas marinas viven en todos los océanos del planeta, tanto en aguas someras como en grandes profundidades. 

El tipo más profundo de babosas marinas, Pseudoliparis swirei, fue encontrado a más de 8 kilómetros de profundidad en la Fosa de las Marianas. Los individuos de esta especie alcanzan una longitud de 29 centímetros y pesan hasta 160 gramos. Su piel es extremadamente delgada y transparente, con lo que se pueden apreciar sus organos internos y musculatura. Aparentemente, son depredadores voráces que se alimentan de pequeños crustáceos. Las hembras de P. swirei producen menos caviar que otros tipos de babosas marinas, sin embargo, su tamaño es superior, lo cual podría indicar una estrategia de reproducción diferente (por ejemplo, que cuidan a los descendientes, o que las larvas no eclosionan, sino que son individuos ya crecidos).

Una profunda adaptación

Ahora, para descubrir cómo ésta delicada y compleja babosa marina logró adaptarse a la vida en semejantes profundidades, investigadores chinos dirigidos por Wen Wang de la Universidad Política del Noroeste en Xi'an, recopilaron y analizaron el gen Pseudoliparis swirei. 

Primeramente lo compararon con los genomas de otras nueve especies de peces óseos, incluida la babosa Tanaka de aguas costeras, el espinoso, el atún rojo del Pacífico, la platija y el pez cebra. Además, obtuvieron tomografías y estudiaron las características estructurales de su esqueleto.

El genoma de P. swirei, con una longitud de 682 millones de pares de bases, contiene 25.262 genes. El ancestro común más cercano de los Swirei y de la babosa Tanaka vivió hace unos 20 millones de años, 10-12 millones de años previos a la formación de la trinchera de las Marianas. De acuerdo con la tomografía computarizada, los huesos del cráneo de P.swirei no se desarrollaron completamente juntos, lo cual permite nivelar la presión intracraneal y externa. Sus estructura ósea consiste más en cartílago que en hueso. Los autores fundamentaron dicha composición al gen de la osteocalcina (bglap), una proteína que regula la mineralización ósea y cuya mutación detuvo el desarrollo prematuro del esqueleto. Los especialistas confirmaron el hecho desasctivando la expresión del gen bglap en embriones del pez cebra. Efectivamente, el porcentaje de tejido mineralizado resiltó menor que en los individuos del grupo de control.

Asimismo, el estudio reveló que P. swirei perdió los genes de las proteínas fotorreceptoras. Empero, aún conservan la vista, ya que cuentan con los genes de la rodopsina: el principal pigmento visual de las células adherentes responsables de la visión nocturna. Los científicos también explicaron el mecanismo de aparición de la piel transparente e incolora: se debe a la auscenia del gen receptor mc1r, responsable de la producción de pigmento de eumelanina.

Babosa reloaded

Además, descubrieron cambios genéticos que posibilitaran un mejor funcionamiento de sus membranas celulares. En sí, la elevada presión altera las funciones de transporte de las paredes celulares y desencadena la interrupción de las estructuras y funciones asociadas a las proteínas involucradas. Se sabe que el ácido docosahexaenoico (ácido omega-3, acido esencial en la mayoría de los aceites de pescado) modifica las propiedades de las membranas celulares: mejora la permeabilidad, la compresibilidad y el trabajo de las proteínas relacionadas. 

El gen acaa1 está asociado con la biosíntesis de este ácido. El genoma de la mayoría de los peces óseos contiene 5 copias de este gen, en tanto que en el genoma de P. swirei, los científicos encontraron 15 copias.  Por otra parte, P. swirei presenta más copias de los genes tfa y slc29a3 asociados con el transporte de iones y sustancias a través de la membrana celular. Finalmente, una de las sustancias que previene la desintegración del animal a alta presión es el óxido de trimetilamina, metabolizado en el cuarpo por la enzima flavina monooxigenasa 3 (codificada por el gen fmo3) . En las babosas marinas, la expresión de estos genes es superior que en otras especies de peces óseos.

Recientemente un grupo de científicos secuenciaron el genoma del Paiche o Araipama, legendario animal de las Amazonas y el pez de agua dulce más grande de la Tierra. En tanto que especialistas japoneses decodificaron los genomas de dos especies de tiburones consideradas  "fósiles vivientes" genéticamente hablando.

Sofía Dottori Fontanarrosa
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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