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09/feb/03




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El genoma de un animal marino ayuda a entender los orígenes de los sistemas biológicos complejos

Foto: Genome Institute

La Ciona intestinalis es una criatura marina que en el árbol evolutivo está muy relacionada con los vertebrados. En su edad adulta, la Ciona intestinalis se encuentra en aguas poco profundas; se une a rocas, embarcaderos, barcos y al fondo marino. Con aspecto de barril, se alimenta haciendo pasar agua a través de su cuerpo y utilizando un filtro interno en forma de cesta para capturar el oxígeno y el plankton.

Cuando son jóvenes, sin embargo, delatan una relación con los humanos. Un día después de ser fertilizado, el embrión se desarrolla como un pequeño renacuajo compuesto de tan sólo dos mil quinientas células. Encontrará pronto un hogar, donde se asentará y se metamorfoseará en su forma adulta inmóvil, pero mientras es capaz de nadar, posee a lo largo de su cola una estructura que parece el antecesor de nuestra columna vertebral, así como un primitivo sistema nervioso.

A pesar de su extraño aspecto, se sabe desde hace tiempo que la criatura submarina Ciona intestinalis tiene una serie de características físicas muy similares a las de los vertebrados. Las relaciones exactas han quedado más claras durante la comparación de los respectivos genomas, a nivel molecular, además de obtenerse información sobre cómo evolucionaron de distinta forma grupos tan parecidos de genes y sistemas, a partir de un ancestro común y a lo largo de quinientos millones de años.

El estudio del genoma de este animal está ayudando a averiguar muchas cosas sobre los orígenes de algunos sistemas y estructuras claves de los vertebrados, incluyendo los sistemas hormonal, nervioso e inmune.

Un consorcio formado por el Joint Genome Institute (JGI), el Department of Molecular and Cellular Biology and Center for Integrative Genomics de la University of California, en Berkeley, el Department of Zoology de la Kyoto University y el National Institute of Genetics de Mishima, además de otra docena de instituciones, acaba de publicar en la revista Science el borrador de la secuenciación y análisis del genoma de Ciona intestinalis.

Comparando este genoma con el del Hombre y el de otros animales, los científicos han hallado nuevas pistas sobre los orígenes evolutivos del cerebro, la columna vertebral, el corazón, los ojos, la glándula tiroidea y los sistemas nervioso e inmunológico.

El genoma de Ciona intestinalis tiene la ventaja de ser muy compacto, unos ciento sesenta millones de pares de bases, que es la vigésima parte del tamaño del genoma humano. Este tamaño lo hace ideal para estudiar el desarrollo de los cordados. La secuenciación del genoma de la Ciona revela que posee dieciséis mil genes, un ochenta por ciento de los cuales se halla también en los humanos y otros vertebrados. Los vertebrados tienen el doble de genes, pero esto se debe principalmente a la duplicación, mientras que la Ciona sólo posee copias únicas de un gran número de genes.

Los organismos que poseen duplicaciones en genes pueden evolucionar con más facilidad: los genes pueden mutar y desaparecer, o desarrollar otras funciones, añadiendo complejidad. Observando el genoma de la Ciona podemos ver cuáles de las innovaciones ocurridas en el linaje humano nos llevaron al actual nivel de complejidad.

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