El genoma del ciempiés

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Un equipo de la UB participa en la secuenciación del genoma del ciempiés

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Un consorcio internacional en el que participan los investigadores Julio Rozas, Alejandro Sánchez Gracia y Francisca C. Almeida, del Departamento de Genética y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la UB (IRBio) ha secuenciado el genoma nuclear del Myriapoda Strigamia maritima, un ciempiés común en las costas del norte de Europa. El estudio sobre el genoma de este curioso invertebrado, publicado en PLOS BIOLOGY, abre un nuevo escenario para mejorar el conocimiento sobre la evolución y la diversificación de los artrópodos mandibulados.

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Los investigadores Alejandro Sánchez Gracia y Julio Rozas, del Departamento de Genética y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la UB (IRBio), son coautores del estudio científico
Los investigadores Alejandro Sánchez Gracia y Julio Rozas, del Departamento de Genética y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la UB (IRBio), son coautores del estudio científico

UB / S. maritima es el primer miriápodo cuyo genoma se ha secuenciado. Forma parte de uno de los cinco subfilos de los artrópodos, junto con los hexápodos (que incluyen los insectos), los crustáceos, los quelicerados y trilobites (extinguidos). Este organismo, en concreto, es una especie atípica, ya que no tiene ojos y sale del huevo con la dotación completa de segmentos de un adulto.

Tal como explica Julio Rozas, catedrático del Departamento de Genética e investigador ICREA Academia, «S. maritima es la especie modelo de los miriápodos en estudios de ecología y biología del desarrollo; ya que su genoma tiene un tamaño reducido (290 megabases), y los ejemplares pueden capturarse con facilidad en la naturaleza y son fáciles de mantener en el laboratorio».

El equipo internacional de expertos ha identificado cerca de 15.000 genes, un número similar al del genoma conocido de muchos insectos. Sin embargo, un 30% de los genes son específicos de S. maritima, y se habrían originado por varias duplicaciones génicas desde el ancestro común que separa esta especie de otros artrópodos con genoma secuenciado.

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Artrópodos: diferentes estrategias a lo largo de la evolución

En el marco del trabajo internacional, el equipo de la UB ha estudiado varias familias de genes del sistema quimiosensorial (que incluye el gusto y el olfato) de los miriápodos. «Lo que hemos constatado —apunta el catedrático Julio Rozas— es que no existen entre los genes estudiados miembros de las familias de los receptores olfativos (OR) ni de las proteínas de unión a moléculas odoríferas (OBP), que son familias de genes implicadas en el olfato de los insectos».

“Sabemos que los miriápodos y los insectos colonizaron la Tierra de forma independiente”

«De hecho, sabemos que los miriápodos y los insectos colonizaron la Tierra de forma independiente. Lo que hemos visto comparando la genómica de los nuevos datos con la de proyectos anteriores es que los miriápodos han encontrado estrategias moleculares diferentes para detectar moléculas odoríferas», apunta Julio Rozas.

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Sin rastro genético de estructuras que captan la luz

Los 15.000 genes identificados —la especie humana tiene cerca de 20.000— están distribuidos en un par de cromosomas grandes y siete pares más pequeños (incluyendo los cromosomas sexuales, X e Y). Según los resultados, la disposición de los genes se encuentra relativamente conservada, ya que es muy parecida a la de los genomas de otros filos animales, y se halla mucho menos alterada que en el caso de otros organismos modelo en artrópodos, como las moscas.

Un 30% de los genes son específicos de S. maritima, y se habrían originado por varias duplicaciones génicas desde el ancestro común que separa esta especie de otros artrópodos con genoma secuenciado.
Un 30% de los genes son específicos de S. maritima, y se habrían originado por varias duplicaciones génicas desde el ancestro común que separa esta especie de otros artrópodos con genoma secuenciado.

Otro de los resultados más sorprendentes para los autores del estudio es que no hay ningún indicio en el genoma de S. maritima de estructuras relacionadas con la captación de luz, ni fotorreceptores ni componentes de reloj circadiano.

En la secuenciación del genoma del ciempiés que ha hecho este consorcio internacional, integrado por 52 instituciones de investigación de todo el mundo y liderado por los expertos Ariel D. Chipman, David E. K. Ferrier y Michael Akama, también han participados expertos del Centro de Regulación Genómica de Barcelona y de la Universidad Pompeu Fabra.

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Referencia del artículo:
Akam, M.; Almeida, F. C.; Chipman, A. D.; Ferrier, D. E. K.; Rozas, J.; Sánchez Gracia, A., et al. «The first myriapod genome sequence reveals conservative arthropod gene content and genome organisation in the centipede Strigamia maritima». PLOS Biology, noviembre de 2014. Doi: 10.1371/journal.pbio.1002005
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