Secuenciado el genoma de la pulga de agua

  Hace una década se completó la secuenciación del genoma humano, con 23.000 genes. Ahora, un equipo internacional de científicos ha secuenciado por primera vez el genoma de un crustáceo, la “pulga de agua” (Daphnia pulex), hasta el momentoel animal con mayor número de genes, unos 31.000. El estudio se publica en la revista Science.Daphnia, que toma el nombre de una ninfa virgen de la mitología griega, prolifera en ausencia de machos, gracias a la reproducción clonal.

"El elevado número de genes de Daphnia pulex se debe a que se multiplica creando copias a un ritmo mayor que el resto de las especies", explica John Colbourne, responsable del Consorcio del Genoma de Daphnia y director del Centro de Genómica y Bioinformática (CGB) de la Universidad Bloomington de Indiana (EE UU). En concreto se estima que la tasa que es tres veces más alta que la de los invertebrados, y un 30% más alta que la de los humanos. 

Los más de 450 investigadores que han participado en la secuenciación han llegado a la conclusión que las fracciones de genes con funciones desconocidas en el genoma tienen en realidad funciones “importantes” desde el punto de vista ecológico. “Más de la tercera parte de los genes de Daphnia no están documentados en ningún otro organismo; en otras palabras, son completamente nuevos para la ciencia”, afirma Don Gilbert, coautor del estudio y científico en el departamento de Biología de la Universidad de Bloomington (EE UU).

Para el equipo de investigación, las grandes fracciones del crustáceo milimétrico podrían haber evolucionado para hacer frente a retos medioambientales. Esto convierte a la pulga de agua en un organismo modelo para un nuevo campo de la ciencia, la genómica ambiental, cuyo objetivo es comprender cómo interactúan entorno y genes. "El estudio de las respuestas de los animales al estrés a través del genoma tiene importantes repercusiones en la evaluación de los riesgos ambientales para los humanos", afirma James E. Klaunig, de la Universidad de Bloomington. Para Klaunig, "el sistema de Daphnia es un sensor acuático de alto nivel, una posible versión moderna y de alta tecnología de los canarios que se llevaban a los pozos mineros". 

Los resultados del estudio demuestran que los patrones de expresión de los genes de Daphnia cambian en función de su entorno, y los patrones indican en qué estado están sus células. Una pulga de agua que flota en un agua con contaminantes químicos expresará su genoma ajustando al alza o a la baja un conjunto de genes, de forma diferente a sus hermanas clónicas habituadas a agua sin ese contaminante. 

“Hasta ahora, se ha utilizado Daphnia principalmente como una especie centinela para supervisar la integridad de los ecosistemas acuáticos”, explica Joseph Shaw, coautor del estudio. “Pero con tantos genes compartidos entre Daphnia y los seres humanos, ahora también aplicaremos Daphnia como unmodelo sustituto para tratar problemas relacionados directamente con la salud humana. Esto nos pone en condiciones de comenzar a integrar los estudios de calidad ambiental con la investigación de enfermedades humanas”, añade.