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Secuencian el genoma de la cobra real

 

Un equipo de científicos  internacionales  han secuenciado recientemente el genoma de la cobra real. Según los autores el genoma revela la evolución dinámica y la adaptación en el sistema de venenoso de las serpiente, lo que que aparentemente se produjo evolutivamente en respuesta a una competencia entre las serpientes venenosas y sus presas.

Cobra real

 

El artículo con 34 coautores de seis países fue publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de lso EE.UU. (PNAS). Los miembros de este equipo también analizaron el genoma de la serpiente pitón birmana (Python molurus bivittatus) y lo utilizaron para la comparación con la cobra real (Ophiophagus Hannah). Estos serían los primeros genomas completos y anotados de serpientes.

Los venenos de serpiente son mezclas complejas de proteínas codificadas por varias familias de genes y estas proteínas funcionan de forma sinérgica para causar parálisis rápida o muerte en la presa. El estudio ofrece una visión de la biología del veneno de las serpientes, y permite la comprensión de la evolución de los genes del veneno a nivel estructural del genoma.

Con la información del genoma de la cobra real y la pitón birmana  el equipo fue capaz de demostrar que, a pesar de las hipótesis anteriores que el veneno de los genes evolucionan “temprano” en el linaje conduciente a las serpientes, las familias de genes veneno no duplican temprano, de hecho, el estudio muestra que la expansión rápida y extensa de las familias más importantes de la toxina del veneno se limita a un linaje reciente de las serpientes.

La diversificación de estas toxinas se correlaciona directamente con su importancia funcional en la captura de presas, por ejemplo, la familia de toxinas de la cobra real más patógena han experimentado una expansión masiva, mientras que, por el contrario, las proteínas del veneno con funciones menos importantes no participaron en la “carrera” evolutiva que se produjo entre las serpientes y sus presas.

Según los autores, estos son los primeros genomas de serpientes que se secuenciado y totalmente anotado y los resultados en relación con la cobra real proporcionan una vista única del origen y evolución del veneno de las serpientes, incluso permite revelar las múltiples respuestas de adaptación a nivel del genoma a la selección natural.

Estas adaptaciones incluyen la expansión rápida y masiva de las familias de genes que producen toxinas del veneno, proporcionando a la serpiente con una mezcla de proteína altamente tóxica requerida para superar una variedad de diferentes presas y eludir cualquier resistencia al veneno que puede heber desarrollado de tal presa. Este estudio ofrece perspectivas únicas de todo el genoma en la evolución de adaptación de los sistemas de veneno, así como la evolución de las proteínas en general. Como tal, aporta una base fundamental para la comprensión y la comparación de los procesos de genómica evolutiva en organismos venenosos.

 

Referencias

  1. F. J. Vonk, N. R. Casewell, C. V. Henkel, A. M. Heimberg, H. J. Jansen, R. J. R. McCleary, H. M. E. Kerkkamp, R. A. Vos, I. Guerreiro, J. J. Calvete, W. Wuster, A. E. Woods, J. M. Logan, R. A. Harrison, T. A. Castoe, A. P. J. de Koning, D. D. Pollock, M. Yandell, D. Calderon, C. Renjifo, R. B. Currier, D. Salgado, D. Pla, L. Sanz, A. S. Hyder, J. M. C. Ribeiro, J. W. Arntzen, G. E. E. J. M. van den Thillart, M. Boetzer, W. Pirovano, R. P. Dirks, H. P. Spaink, D. Duboule, E. McGlinn, R. M. Kini, M. K. Richardson. The king cobra genome reveals dynamic gene evolution and adaptation in the snake venom systemProceedings of the National Academy of Sciences, 2013; DOI: 10.1073/pnas.1314702110
  2. T. A. Castoe, A. P. J. de Koning, K. T. Hall, D. C. Card, D. R. Schield, M. K. Fujita, R. P. Ruggiero, J. F. Degner, J. M. Daza, W. Gu, J. Reyes-Velasco, K. J. Shaney, J. M. Castoe, S. E. Fox, A. W. Poole, D. Polanco, J. Dobry, M. W. Vandewege, Q. Li, R. K. Schott, A. Kapusta, P. Minx, C. Feschotte, P. Uetz, D. A. Ray, F. G. Hoffmann, R. Bogden, E. N. Smith, B. S. W. Chang, F. J. Vonk, N. R. Casewell, C. V. Henkel, M. K. Richardson, S. P. Mackessy, A. M. Bronikowsi, M. Yandell, W. C. Warren, S. M. Secor, D. D. Pollock. The Burmese python genome reveals the molecular basis for extreme adaptation in snakes.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013; DOI: 10.1073/pnas.1314475110


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    Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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