La gran variación de tamaño entre las especies de cetáceos, incluidos delfines, ballenas y marsopas, se explica en gran medida por la actividad de regiones genéticas específicas, según un estudio reciente realizado por científicos del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp) de Brasil.
Ballenas azules (Balaenoptera musculus), por ejemplo, puede crecer hasta ser un gigante de 30 metros (98 pies) de largo, mientras que el delfín mular (Tursiops truncatus) no suele superar los 3,5 metros. La nueva investigación no sólo ayuda a explicar estas enormes diferencias de tamaño, sino que también puede avanzar cáncer tratos.
Los investigadores examinaron la secuencia de ADN que precede a la parte de un gen que codifica proteínas, llamado región promotora. Examen de la región promotora de un gen llamado NCAPG reveló relaciones intrigantes entre los cetáceos.
Es más, es posible que la secuencia reguladora identificada pueda desempeñar un papel en la gestión de cualquier proliferación descontrolada de células en animales adaptados para un crecimiento masivo.
Los cetáceos se dividen en dos grupos bien definidos; misticetosque engloba a todas las ballenas barbadas como las jorobadas, y Odontocetos, que incluyen ballenas con dientes, como cachalotes y delfines. Sin embargo, a pesar de una clasificación evolutiva tan distinta, todo el grupo de mamíferos acuáticos podría dividirse de otra manera.
“Encontramos en la región promotora del gen NCAPG una división entre aquellos con longitudes de más o menos de 10 metros: gigantes y no gigantes”, dice Felipe Silva, primer autor del nuevo artículo y genetista del IB-Unicamp.
Investigación previa por el mismo grupo reveló que el NCAPG El gen parece verse favorecido por la evolución en los cetáceos gigantes. Los nuevos hallazgos sobre el promotor y las regiones codificantes de este gen sugieren que desempeña un papel importante a la hora de hacer que los cetáceos crezcan hasta alcanzar tamaños enormes.
La actividad genética depende en gran medida de la región promotora, que es como un regulador de la expresión genética. Silva y su equipo descubrieron que las proteínas que controlan el tamaño eran más activas en los cetáceos gigantes, a instancias de sus promotores específicos. En cambio, los cetáceos con longitudes inferiores a 10 metros tenían esos mismos genes que actuaban como inhibidores limitando la producción de esas proteínas y, en consecuencia, el tamaño del animal.
“Nuestros hallazgos no cambian el árbol evolutivo del grupo, pero constituyen una nueva evidencia de que el tamaño gigante tiene una base genómica”. dice la genetista Mariana Nery del IB-UNICAMP.
Las proteínas que regulan el tamaño corporal eran más activas en los cetáceos gigantes, lo que explica por qué el cachalote (Physeter macrocéfalo), que es gigante pero tiene dientes, está más estrechamente relacionado con Mysticeti, que también son gigantes pero carecen de dientes.
Esos mismos genes eran inhibidores en cetáceos de menos de 10 metros, lo que explica el vínculo genético entre la ballena minke común sin dientes de 8,8 metros de largo (Balaenoptera acutorostrata), y otros cetáceos dentados no gigantes.
“El análisis de otros genes confirma los grupos evolutivamente establecidos”, Nery explica“lo que significa que las características de los rorcuales minke y los cachalotes son probablemente adaptaciones convergentes: rasgos similares que evolucionan de forma independiente en grupos separados a través de diferentes rutas”.
A pesar de la expectativa de tumores en animales con un gran número de células, los cetáceos gigantes muestran una excepcional baja incidencia de cáncer.
Luego, los investigadores analizaron las regiones reguladoras de cuatro genes que tenían anteriormente había Se estudiaron sus secuencias codificantes de proteínas. Las secuencias no codificantes, que incluyen elementos reguladores como promotores y potenciadores, desempeñan un papel en la coordinación del momento y la ubicación de la expresión génica.
“Era importante analizar las partes codificantes y no codificantes de los genomas de estos cetáceos, ya que ambas resultaron significativas para estos rasgos, que evolucionaron muy rápidamente en estos animales, como también demostró el análisis”, Silva explica.
El equipo especuló que estas regiones reguladoras podrían no sólo tener un efecto sobre el tamaño de los cetáceos sino que también podrían influir en su capacidad para suprimir el cáncer.
“Los seres humanos también tienen estos genes, por lo que sería interesante saber más sobre cómo inhiben la formación de tumores en estos animales”. dice Nery.
“Este conocimiento podría ayudar a desarrollar futuros tratamientos contra el cáncer mediante la activación o inhibición de regiones específicas del genoma, por ejemplo”.
La investigación ha sido publicada en BMC Ecología y Evolución.