Secuencia del genoma de algas marinas ayuda a los científicos a resolver el rompecabezas de la evolución

Lunes, 7 Junio, 2010

Los científicos financiados por la UE han secuenciado y analizado el genoma de una especie de alga marina parda llamada Ectocarpus siliculosus. Los resultados, publicados en la revista Nature, arroja nueva luz sobre la evolución de la multicelularidad y revelan cómo las algas marinas se han adaptado a los rigores de la vida en un medio ambiente de mareas fuertes.

La UE apoyó el trabajo a través del proyecto MARINE GENOMICS ('Implementation of high-throughput genomic approaches to investigate the functioning of marine ecosystems and the biology of marine organisms'), que recibió 10 millones de euros en el marco del 'Sustainable development, global change and ecosystems' Area temática del Sexto Programa Marco (6PM).

Las algas pardas son de interés para los científicos por varias razones. En primer lugar, son uno de sólo cinco grupos de organismos que disponen de complejas formas multicelulares de vida, los otros son los animales, plantas, hongos y las algas rojas. En segundo lugar, como resultado de su metabolismo inusual, algas marinas pardas producen una serie de moléculas que atraen el interés de diversas industrias. Por ejemplo, los polisacáridos de algas marinas pardas ya se utilizan en las industrias farmacéutica, alimentaria y textil; y la investigación reciente ha revelado que las algas marinas marrones producen una molécula que estimula los sistemas de defensa natural de las plantas de cultivo.

E. siliculosus crece hasta 20 centímetros (cm) de longitud, está estrechamente relacionado con el kelp, y se puede encontrar en las costas rocosas en climas templados de todo el mundo. Su genoma es de 214 millones de pares base de largo y cuenta con más de 16.000 genes.

Los científicos creían que en los animales, plantas, hongos, algas rojas y algas marinas pardas la multicelularidad evolucionó de forma independiente. Sin embargo, los análisis del genoma del alga marrón revelan que al parecer emplea muchos de las mismos "trucos" moleculares para lograr la multicelularidad como las plantas y animales.

«En el alga parda, encontramos muchos genes para las llamadas quinasas, factores de transporte y de transcripción», comentó Klaus Valentín del Instituto Alfred Wegener de Alemania, uno de los autores del trabajo. "Estos genes también se encuentran comúnmente en las plantas terrestres, y sospechamos que también juegan un papel clave en el origen de los organismos multicelulares.

Los científicos también estuvieron muy interesados en explorar cómo los genes E. siliculosus lo ayudan a prosperar en el ambiente costero difícil. «Las aguas poco profundas de la región intermareal constituyen un hábitat atractivo para los organismos marinos, sedentarios, fotosintéticos proporcionándoles tanto un sustrato como el acceso a la luz», escriben los investigadores. «No obstante, la línea de costa es también un ambiente hostil que requiere una capacidad de adaptarse a los cambios de marea en la intensidad de luz, la temperatura, la salinidad y la acción del oleaje”.

Según el equipo, "Varias características del genoma Ectocarpus indican que esta alga ha desarrollado mecanismos eficaces para la supervivencia en este entorno."

Por ejemplo, parece que tiene un complejo sistema de fotosíntesis que le permite adaptarse a las grandes variaciones en las condiciones de luz que experimenta cuando la marea sube y baja. Además, cuenta con los compuestos que ofrecen protección contra la radiación ultravioleta y de enzimas que ayudan a hacer frente a las tensiones de su hogar costero.

"En el contexto del cambio climático, nos hemos interesado cómo las algas marrones se han adaptado a la luz ultravioleta y las temperaturas cada vez mayor», comentó el Dr. Valentín.
Para obtener más información, visite:

Nature.

Station Biologique de Roscoff


Alfred Wegener Institute

Marine Genomics proyecto.