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El genoma del tiburón blanco revela antiguas adaptaciones asociadas con la curación de heridas y protección contra el cáncer

Universidad Nova Southeastern
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Protagonista absoluto de una de las películas más taquilleras en la historia de Hollywood, el gran tiburón blanco es una de las criaturas marinas más reconocidas y que más fascinación generan entre el público. No es para menos, ya que este depredador icónico posee unas extraordinarias características, como su tamaño masivo (puede medir más de 6 metros y pesar más de 3 toneladas) o su capacidad para bucear a 13.000 metros de profundidad. Ahora, un equipo internacional de científicos y conservacionistas ha conseguido secuenciar el genoma completo del tiburón blanco en detalle, lo que ha permitido arrojar luz sobre los secretos de estos gigantes para vivir una larga vida, esquivar el cáncer y curar sus heridas con rapidez.

Un equipo liderado por científicos del Centro de Investigación de Tiburones de la Fundación ‘Save Our Seas’ de la Universidad de Nova Southeastern (NSU), el Instituto de Investigación Guy Harvey (GHRI), el Colegio de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cornell y el Acuario de la Bahía de Monterrey (Estados Unidos), ahora han completado el genoma del tiburón blanco y lo compararon con los genomas de una variedad de otros vertebrados, incluyendo el tiburón ballena gigante y los humanos.

Los hallazgos se informan en la sección “Últimos artículos” de revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

La decodificación del genoma del tiburón blanco reveló no solo su enorme tamaño (una vez y media el tamaño del genoma humano), sino también una gran cantidad de cambios genéticos que podrían estar detrás del éxito evolutivo de los tiburones de gran cuerpo y larga vida.

Los investigadores encontraron cosas sorprendentes en cambios específicos en la secuencia del ADN que indican una adaptación molecular (también conocida como selección positiva) en numerosos genes con funciones importantes en el mantenimiento de la estabilidad del genoma, los mecanismos de defensa genética que contrarrestan la acumulación de daño en el ADN de una especie, preservando así la integridad del genoma.

No solo hubo un número sorprendentemente alto de genes de estabilidad del genoma que contenían estos cambios adaptativos, sino que también hubo un enriquecimiento de varios de estos genes, destacando la importancia de este ajuste genético en el tiburón blanco“, dijo Mahmood Shivji, director del Centro de Investigación de Tiburones de la Fundación Save Our Seas de NSU.

También fue notable que el genoma del tiburón blanco contenía un número muy alto de “genes saltarines” o transposones, y en este caso un tipo específico, conocido como LINEs. De hecho, esta es una de las proporciones más altas de LINE (casi el 30%) descubiertas en vertebrados hasta ahora.

“Se sabe que estos LINEs causan inestabilidad genómica al crear rupturas de doble cadena en el ADN”, dijo Stanhope. “Es plausible que esta proliferación de LINE en el genoma del tiburón blanco pueda representar un agente selectivo fuerte para la evolución de mecanismos de reparación de ADN eficientes, y se refleja en la selección positiva y el enriquecimiento de tantos genes de estabilidad del genoma”.

El equipo también encontró que muchos de los mismos genes de estabilidad del genoma en el tiburón blanco eran compartidos por el tiburón ballena, que también tiene un gran tamaño y una larga vida. Según los investigadores, se trata de un descubrimiento significativo, ya que, en teoría, el riesgo de desarrollar cáncer debería aumentar tanto con el número de células (cuerpos grandes) como con la vida útil de un organismo.

Al contrario de lo que se espera, los animales de cuerpo muy grande no padecen cáncer con más frecuencia que los humanos, lo que sugiere que han desarrollado capacidades superiores de protección contra el cáncer. Las innovaciones genéticas descubiertas en los genes de estabilidad del genoma en el tiburón blanco y la ballena podrían ser adaptaciones que faciliten la evolución de sus grandes cuerpos y su larga vida útil.

Decodificar el genoma del tiburón blanco es proporcionar a la ciencia un nuevo conjunto de claves para descubrir los misterios persistentes sobre estos depredadores temidos e incomprendidos. ¿Por qué los tiburones han prosperado por unos 500 millones de años, más que casi cualquier vertebrado en la tierra?“, señaló Salvador Jorgensen, investigador del acuario de la bahía de Monterey y coautor del estudio.

Pero las innovaciones no terminaron ahí.

Los genomas de los tiburones revelaron otras adaptaciones evolutivas intrigantes en los genes vinculados a las vías de curación de heridas. Los tiburones son conocidos por su impresionante y rápida curación de heridas.

Encontramos una selección positiva y enriquecimientos en el contenido de genes vinculados a algunas de las vías más fundamentales en la curación de heridas, incluso en un gen clave de coagulación de la sangre“, dijo Stanhope.

Los investigadores dicen que acaban de explorar la “punta del iceberg” con respecto al genoma del tiburón blanco.

La inestabilidad del genoma es un tema muy importante en muchas enfermedades humanas graves; ahora descubrimos que la naturaleza ha desarrollado estrategias inteligentes para mantener la estabilidad de los genomas en estos tiburones“, dijo Shivji. “Todavía hay mucho que aprender de estas maravillas evolutivas, incluida la información que podría ser útil para combatir el cáncer y las enfermedades relacionadas con la edad, y mejorar los tratamientos de curación de heridas en humanos, a medida que descubrimos cómo lo hacen estos animales“.

La decodificación del genoma del tiburón blanco también ayudará a la conservación de este y otros tiburones relacionados, muchos de los cuales tienen poblaciones en rápido declive debido a la sobre pesca.

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