Investigadores del C. Oceanográfico de Vigo participan en el estudio sobre peces cartilaginosos para conocer la evolución de peces mandibulados

Los peces cartilaginosos ofrecen conocimientos únicos sobre la evolución del repertorio de genes receptores en gnatóstomos. Los vertebrados mandibulados existentes se dividen en grupos, los óseos vertebrados (Osteichthyes) y peces cartilaginosos (Chondrichthyes). Hasta la fecha, muy pocos estudios han abordado la diversidad, función y especificidad de ligando de receptores nucleares en peces cartilaginosos.

Vigo, 27 de noviembre de 2020. Los peces cartilaginosos ocupan un lugar informativo en la evolución de vertebrados. Están compuestos por dos subclases: Holocephali (quimeras) y Elasmobranchii (tiburones y rayas), que divergieron hace aproximadamente 400 millones de años. Los peces cartilaginosos colonizan una amplia gama de hábitats ecológicos frente a los elasmobranquios, que se distribuyen desde los ecosistemas acuáticos polares y toleran ambientes altamente contaminados; los holocéfalos son habitantes de aguas profundas, viviendo a profundidades a partir de 500 metros y poblando todos los océanos con la excepción de los océanos Ártico y Antártico.

Los estudios comparativos han demostrado que los genomas de peces cartilaginosos están evolucionando a un ritmo más lento en comparación con los peces teleósteos, compartiendo muchas similitudes con los genomas de mamíferos. El estudio evidencia que los peces cartilaginosos son fundamentales para comprender la evolución de los rasgos y el linaje de los vertebrados.

Los receptores nucleares (NR) son factores de transcripción clave que se originaron en el ancestro común de los metazoos. La gran mayoría de los NR se desencadenan por la unión a endógenos (por ejemplo, ácido retinoico) o exógenos (por ejemplo, xenobióticos) y su evolución y expansión está estrechamente relacionada con la función de los sistemas endocrinos.

La investigación destaca que representan objetivos clásicos de explotación fisiológica por parte de sustancias químicas disruptoras endocrinas. El repertorio de genes NR en diferentes linajes se ha formado por pérdida, duplicación y mutación de genes, lo que denota una ruta evolutiva dinámica. Así, explican que los peces cartilaginosos ofrecen una oportunidad excepcional para abordar la diversificación temprana de las familias de genes NR y la evolución del sistema endocrino en vertebrados con mandíbula.

Igualmente proporcionan un análisis exhaustivo de la composición del gen NR en cinco especies de elasmobranquios (tiburones y rayas) y dos especies de holocéfalos (quimeras). Para este propósito, se generó también un ensamblaje genómico borrador de baja cobertura del pez conejo quimera de ojos pequeños, Hydrolagus affinis.

Muestran también que los peces cartilaginosos conservan un repertorio de genes NR arquetípico, similar al de los mamíferos y coincidente con las dos rondas de duplicación del genoma completo que se produjo en el antepasado gnatóstomo. Además, se encontraron nuevos miembros de genes de los receptores NR0B no canónicos en los genomas de este linaje. Los hallazgos de esta investigación proporcionan una visión esencial de la diversificación temprana de NR en gnatóstomos, allanando el camino para estudios funcionales.

Referencia: Fonseca, E., Machado, A.M, Vilas-Arrondo, N., Gomes-dos-Santos, A., Veríssimo, A., Esteves, P., Almeida, T., Themudo, G., Ruivo, R., Pérez, M., Fonseca, R. da, Santos, MM., Froufe, E., Román-Marcote, R., Venkatesh, B., L. Castro, FC. 2020. Cartilaginous fishes offer unique insights into the evolution of the nuclear receptor gene repertoire in gnathostomes, General and Comparative Endocrinology, 295, https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2020.113527