Un equip internacional d'investigadors ha seqüenciat i analitzat el genoma del tauró elefant, un membre de la família dels taurons (peixos cartilaginosos) i considerat el vertebrat amb mandíbula més antic.

La comparació del genoma del tauró elefant amb els genomes dels principals vertebrats, inclòs el genoma humà, ha revelat el motiu pel qual l'esquelet dels taurons es compon en gran part de cartílag i no d'os, com el nostre esquelet. 

Investigadors catalans de l'Institut de Biologia Evolutiva  (IBE), centre mixt UPF-CSIC, entre els quals hi ha Tomàs Marquès-Bonet, conjuntament amb Belen Lorente-Galdós, Xavier Quílez, membres del seu equip, amb han col·laborat en aquest important estudi científic, que es publicarà el dijous 9 de gener, a l'edició digital de la revista Nature a més de tema de portada de la revista.

Vertebrats amb mandíbules incapaços de reemplaçar el cartílag amb l'os

Els peixos cartilaginosos (taurons i ralles) són el grup més antic dels vertebrats amb mandíbules i divergeixen dels vertebrats ossis fa uns 450 milions d'anys. El tauró elefant habita les aigües temperades de la plataforma continental enfront del sud d'Austràlia i Nova Zelanda, a profunditats d'entre 200 i 500 metres.

A diferència dels éssers humans i d'altres vertebrats ossis, els peixos cartilaginosos són incapaços de reemplaçar el cartílag amb l'os. L'anàlisi del genoma del tauró elefant ha posat en relleu una família de gens que es troben absents en el genoma del tauró elefant, però present en tots els vertebrats ossis.

Una troballa que ajuda a comprendre millor les malalties òssies

Posteriors experiments han demostrat que quan un membre d'aquesta família de gens va ser eliminat en el peix zebra, va suposar una significativa reducció en la formació d'os, indicant d'aquesta manera la importància d'aquesta família de gens en la formació dels ossos.

Segons, Tomàs Marquès-Bonet , professor ICREA del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut (CEXS) de la UPF i investigador de l'IBE, "aquesta troballa té implicacions importants per a la nostra comprensió de les malalties òssies com l 'osteoporosi i per al desenvolupament d'estratègies terapèutiques eficaces".

Els taurons presenten defenses immunitàries avançades

Una troballa inesperada va ser que el tauró elefant sembla no tenir un tipus especials de cèl·lules immunes (CD4) que es consideraven essencials per a la defensa contra infeccions virals/bacterianes i per prevenir reaccions autoimmunes com la diabetis i l'artritis reumatoide.

Malgrat aquesta organització aparentment primitiva del sistema immunològic, aquests taurons presenten defenses immunitàries avançades i de llarga durada. Tot i contradir coneixements que creiem assentats, el professor Byrappa Venkatesh, director del l'Institute of Molecular and Cell Biology (IMCB), A*STAR, de Singapur, que ha liderat l'estudi, ha assegurat que "aquest descobriment ha obert una via sense precedents per al desenvolupament de noves estratègies per entendre funcions immunes dels éssers humans."

El genoma del tauró elefant te l'evolució més lenta de tots els vertebrats

Finalment, l'estudi també ha constatat que el genoma del tauró elefant te l'evolució més lenta de tots els vertebrats, inclòs el famós Celacant, popularment conegut com un "fòssil vivent". Aquesta característica subratlla encara més la seva importància com un genoma de referència per als estudis genòmics comparatius destinats a millorar la comprensió del genoma humà.

"Aquest treball demostra una vegada mes el poder de la genòmica comparativa com a eina per entendre els processos biològics mes basics" afegeix Tomàs Marquès-Bonet.

El projecte del genoma del tauró elefant és un esforç de col·laboració de científics de dotze institucions internacionals i ha estat finançat, principalment, per l'Institut Nacional d'Investigació del Genoma Humà (NHGRI) dels Instituts Nacionals de Salut (NIH) dels Estats Units.

Article de referència:

Byrappa Venkatesh et al. (2014) (incloent Belen Lorente-Galdós, Xavier Quílez i Tomàs Marquès Bonet). " Elephant shark genome provides unique insights into gnathostome evolution", Nature, 9 de gener, vol. 505, núm 7482.