08/11/07

El genoma de diferentes especies de Drosophila revela datos inéditos sobre la evolución de un aminoácido

El consorcio internacional Drosophila 12 Genomes Consortium, integrado por más de cien instituciones de investigación de todo el mundo, ha realizado un análisis exhaustivo del genoma de doce especies diferentes de Drosophila, cuyos resultados se publican el 8 de noviembre en Nature: "Evolution of genes and genomes on the Drosophila phylogeny", artículo que muestra algunos de los procesos que han gobernado la evolución biológica de este grupo de insectos a lo largo de casi 100 millones de años.

En la investigación han participado el Grupo de Investigación en Informática Biomédica (GRIB) del Instituto Municipal de Investigación Biomédica, y el Centro de Regulación Genómica (CRG), ambos centros adscritos a la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona. Un equipo de investigadores ha trabajado bajo la dirección de Roderic Guigó, y muy especialmente Charles Chapple, coautor del trabajo e investigador del GRIB (UPF-IMIM), que ha dedicado su investigación al proyecto desarrollado por el Consorcio.

La aportación de los investigadores del grupo UPF al proyecto ha consistido concretamente en el estudio de la evolución de una familia de genes que codifican para las selenoproteinas. Estas proteínas son especialmente particulares porque contienen un aminoácido poco común en las organismos superiores: la selenocisteina. A pesar de que normalmente se afirma que las proteínas están constituidas por la combinación de veinte diferentes aminoácidos, de hecho son veintiuno, si se tiene en cuenta la selenocisteina, la cual es difícil de identificar porque está codificada por el triplete de nucleótidos TGA (timina-guanina-adenina) que, normalmente, actúa como señal de terminación en la traducción en la síntesis de proteínas.

Gracias a los programas computacionales desarrollados por los investigadores del grupo UPF, el geneid y el spg, se pueden identificar selenoproteinas en los genomas de organismos eucariotas como los de Drosophila. Estudios anteriores habían identificado tres diferentes selenoproteinas en la especie Drosophila melanogaster, y se creía que éstas estaban presentes en todos los organismos superiores.

El análisis comparativo de los doce genomes de diferentes especies de mosca realizado en este proyecto internacional ha revelado que, una especie concreta, la Drosophila willistoni (en la imagen) ha perdido las selenoproteinas a lo largo de la evolución. Se trataría, por lo tanto, de la primera especie animal con esta característica diferencial. Las consecuencias fisiológicas de esta pérdida son poco claras y, quedan pendientes de ser establecidas en posteriores estudios.

El gran volumen de datos aportados en este proyecto internacional permitirá investigar, desde una perspectiva evolutiva, los diferentes procesos que han generado características tan diferentes como las que presentan éstas especies en relación a la morfología, la ecología y el comportamiento. Además de la UPF, forman parte del Drosophila 12 Genomes Consortium otras instituciones del Estado español como por ejemplo la Universidad de Barcelona; la Universidad Autónoma de Barcelona; el Instituto Cajal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y la Universidad Autónoma de Madrid.