Los científicos han descubierto que el hongo que infecta a la salamandra contiene múltiples copias de los mismos ‘genes saltadores’.
Los genes saltadores, llamados transposones, pueden «copiarse y pegarse» a sí mismos e influir en el organismo.
La mayoría de los organismos tienen segmentos repetitivos de su ADN, algunos de los cuales son genes saltadores, pero esto puede ser dañino, y existen mecanismos para prevenirlo o limitarlo.
Sin embargo, el nuevo estudio, que fue dirigido por el Centro MRC de Micología Médica de la Universidad de Exeter, encontró una ventaja evolutiva potencial para estos genes saltadores en un hongo llamado Batrachochytrium salamandrivorans (Basal).
No solo encontraron diferentes copias de estos genes saltadores repetidos varias veces en el genoma de Bsal, sino que el gen en cuestión parecía repetir otro conjunto de genes que desempeñan un papel en la gravedad con la que afectan al tritón infectado.
Bsal y especies de hongos relacionados afectan a los anfibios en todo el mundo y han sido responsables de más de 90 extinciones.. «
Teresa Walker, primera autora del estudio, Universidad de Exeter
“Las cebollas infectan la piel de las salamandras y salamandras, causándoles heridas graves.
“Apareció en Asia, donde muchas salamandras y salamandras tienen cierta tolerancia, pero se extendió a Europa y provocó la disminución de las poblaciones de salamandras europeas.
«Usando nuevas tecnologías de secuenciación, hemos encontrado que Bsal ha experimentado una expansión del genoma en comparación con especies relacionadas, lo que significa que ahora tiene un genoma más grande que contiene más genes y también más de estos transposones de ‘gen saltador'».
El nuevo estudio encontró que la capacidad de saltar sobre los transposones genéticos para copiarse y pegarse a sí mismos contribuyó en gran medida a esta expansión.
«Si piensas en el genoma de un organismo como un modelo, los transposones son como tener muchas páginas idénticas», explicó Walker.
“Y a veces, en el proceso de copiar y pegar, también se copian otras partes del libro”.
Parece que este copiar y pegar inducido por transposones de genes de salto repetitivos también amplificó algunos genes que dañan la piel.
Tener más de estos genes que destruyen la piel permite que el hongo destruya la piel de la salamandra más rápidamente, haciéndola más mortal».
El autor principal, el Dr. Rhys Freer, dijo que el ADN repetitivo, incluidos los genes transpondedores, a veces se denomina ADN «basura».
«La mayoría de los organismos tienen una pequeña cantidad de transposones saltadores», dijo.
«En los humanos, por lo general constituyen menos del 1% del genoma, y contamos con mecanismos de control para evitar que aumente.
En Bsal, los genes de salto repetidos constituyen aproximadamente el 19% del genoma.
«Los genes de salto de transposón pueden interferir con la función de los genes normales y causar problemas para el organismo, pero para Bsal las ventajas parecen superarlos».
El equipo ahora está investigando más.
El Dr. Freer dijo: «Este tipo de duplicación genética probablemente esté más extendida en la naturaleza de lo que creemos actualmente.
«Si, como parece, confiere una ventaja evolutiva al patógeno al hacerlo más virulento, no está claro por qué esto no es más común».
El descubrimiento del estudio arrojó nueva luz sobre la evolución de una importante enfermedad de los anfibios, y el Dr. Freer lo describió como un «cambio de paradigma» en términos de identificar el contenido repetitivo del genoma como una fuerza impulsora detrás de su patogénesis.
El equipo de investigación incluyó a científicos del Imperial College London, y el estudio fue financiado por Wellcome Trust.
Fuente:
Referencia de la revista:
Walker, T.; y otros. (2022) La evolución del genoma a dos velocidades induce patogenicidad en patógenos fúngicos animales. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2212633120.
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