Investigadores de la UGR descubren un cromosoma presente desde hace millones de años en los pájaros cantores

Un equipo internacional integrado por miembros de la Universidad de Granada (UGR) ha secuenciado en el pinzón cebra (también conocido como diamante mandarín) un cromosoma que solamente se encuentra en la células germinales, que dan lugar a los óvulos y espermatozoides. Según esta investigación, recién publicada en la revista Nature Communications, este cromosoma se estableció en los pájaros cantores hace decenas de millones de años y podría jugar un papel importante en su biología reproductiva, ya que contiene copias de genes necesarios para el desarrollo embrionario.

La capacidad de reproducción es un rasgo fundamental de los seres vivos, y averiguar cómo ha evolucionado y cómo funciona al nivel genético es de gran interés para los biólogos evolutivos. Durante el comienzo del desarrollo de un embrión, las células se dividen en dos tipos principales, germinales y somáticas. Las células de la línea germinal se alojan en los órganos reproductivos y contienen toda la información genética que se transmite a la siguiente generación a través de los gametos, mientras que las células somáticas forman el resto del organismo. Los biólogos han descubierto que, en algunos organismos, ciertos genes y secuencias de ADN repetitivas se eliminan cuando las células son determinadas como somáticas, lo que implica que no todas las células de estos organismos contienen genomas con el mismo contenido genético.

En algunas especies la diferencia implica a cromosomas completos que están restringidos a la línea germinal, como es el caso de los pinzones cebra, donde este cromosoma se ha denominado GRC (del inglés “Germline-restricted Chromosome”). Por primera vez, un equipo internacional de investigadores, en el que han participado miembros del departamento de Genética de la Universidad de Granada, ha realizado un análisis genómico, transcriptómico y proteómico integral de GRC en pinzones cebra. GRC es el cromosoma más grande del genoma de esta especie y constituye más del 10 por ciento de su genoma.

“El GRC es un cromosoma muy extraño. Descubrimos que algunos de sus genes se repiten decenas o incluso cientos de veces, mientras que las células somáticas solo tienen una copia”, señala Cormac Kinsella, uno de los primeros autores del estudio.

Al identificar genes específicos y compararlos con datos genómicos de otras especies, estos investigadores han podido desentrañar la historia evolutiva de GRC. Sus resultados han mostrado que este cromosoma se originó hace decenas de millones de años y probablemente está presente en todas las especies de pájaros cantores, que representan la mitad de las especies de aves. También piensan que GRC se convirtió en un factor importante en el desarrollo de las aves porque contiene muchos genes asociados con el inicio del desarrollo embrionario. Debido a que no está presente en las células somáticas, la expresión de sus genes sólo afecta a las células de la línea germinal, protegiendo así a las células somáticas de posibles efectos negativos.

"Debido a que encontramos expresión del contenido génico de GRC a niveles de ARN y proteína, así como evidencias de que la selección natural actúa sobre sus genes, esperamos que éste sea el punto de partida de nuevos descubrimientos fascinantes", indica Francisco Ruiz-Ruano, el otro primer autor del estudio y miembro de la Universidad de Granada durante el desarrollo del mismo.