08/11/07

La seqüenciació de diferents espècies de Drosophila revela dades inèdites sobre l'evolució d'un aminoàcid

El consorci internacional Drosophila 12 Genomes Consortium, integrat per més de cent institucions de recerca d'arreu del món, ha realitzat una anàlisi exhaustiva del genoma de dotze espècies diferents de Drosophila, el resultats de la qual es publiquen avui a Nature "Evolution of genes and genomes on the Drosophila phylogeny", article que mostra alguns dels processos que han governat l'evolució biològica d'aquest grup d'insectes al llarg de quasi 100 milions d'anys.

En la investigació han participat el Grup de Recerca en Informàtica Biomèdica (GRIB) de l'Institut Municipal d'Investigació Biomèdica, i el Centre de Regulació Genòmica (CRG), ambdós centres adscrits a la Universitat Pompeu Fabra. Investigadors d'aquests centres han treballat sota la direcció de Roderic Guigó, i molt especialment Charles Chapple, coautor del treball i investigador del GRIB (UPF-IMIM), que ha dedicat la seva recerca al projecte desenvolupat pel Consorci.

Dins el projecte, els investigadors de la UPF han estudiat concretament l'evolució d'una família de gens: els que codifiquen per a les selenoproteïnes. Aquestes proteïnes són especialment particulars perquè contenen un aminoàcid poc comú en les organismes superiors: la selenocisteïna. Tot i que normalment es diu que les proteïnes estan constituïdes per la combinació de vint diferents aminoàcids, de fet en són vint-i-un, tenint en compte la selenocisteïna, la qual és difícil d'identificar perquè està codificada pel triplet de nucleòtids TGA (timina-guanina-adenina) que, normalment, actua com a senyal de terminació de la traducció en la síntesi de proteïnes.

Gràcies als programes computacionals desenvolupats pels investigadors del grup UPF, el geneid i el spg , es poden identificar selenoproteïnes en els genomes d'organismes eucariotes com els de Drosophila. Estudis anteriors havien identificat tres diferents selenoproteïnes en l'espècie Drosophila melanogaster, i es creia que aquestes estaven presents en tots els organismes superiors.

L'anàlisi comparatiu dels dotze genomes de diferents espècies de mosca realitzat en aquest projecte internacional ha revelat que, una espècie concreta, la Drosophila willistoni (a la imatge) ha perdut les selenoproteïnes al llarg de l'evolució. Es tractaria, per tant, de la primera espècie animal amb aquesta característica diferencial. Les conseqüències fisiològiques d'aquesta pèrdua són poc clares i, resten pendents de ser establertes en estudis posteriors.

El gran volum de dades aportades en aquest projecte internacional permetrà investigar, des d'una perspectiva evolutiva, els diferents processos que han generat característiques tan diferents com les que presenten aquestes especies en relació a la morfologia, l'ecologia i el comportament. A més de la UPF, formen part del consorci internacional altres institucions de l'Estat espanyol com ara la Universitat de Barcelona; la Universitat Autònoma de Barcelona; l'Institut Cajal del Consell Superior d'Investigaciones Científiques, i la Universitat Autònoma de Madrid.