Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford han mapeado el genoma de un pez de vida inusualmente corta, allanando el camino para que los científicos usen el organismo para estudiar cómo los genes influyen en la longevidad.
Los investigadores publicarán el mapa del genoma del killifish turquesa africano el 3 de diciembre en celda , junto con los primeros conocimientos sobre los determinantes genéticos de su vida útil. Utilizando un análisis estadístico que analiza las tasas de mutación en diferentes organismos, los científicos encontraron evidencia de que algunos de los mismos genes raros que han persistido en el acervo genético de los killis durante siglosTambién han persistido en el acervo genético de algunos animales de vida inusualmente larga. Los investigadores se preguntan si esto significa que hay ciertos genes que la evolución ha "ajustado" para crear períodos de vida variables.
"El rango de vida que se observa en la naturaleza es realmente asombroso, y realmente tenemos muy poca información sobre cómo esto ha evolucionado o cómo funciona", dijo Anne Brunet, PhD, profesora de genética en Stanford y autora principal del estudio.. "Al tener el genoma de este pez y compararlo con otras especies, comenzamos a ver diferencias que podrían ser la base de las diferencias en la duración de la vida tanto entre especies como dentro de una especie".
El autor principal del estudio es Dario Valenzano, PhD, un ex becario postdoctoral en el laboratorio de Brunet que ahora dirige su propio laboratorio en el Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento.
Brunet y los miembros de su laboratorio han trabajado durante los últimos nueve años para establecer una colonia de killis en Stanford y para crear acceso en línea a mapas de genes de killis para otros investigadores que quieran estudiarlos. Esperan que el estudio de los killis, algunas cepasde los cuales viven solo de cuatro a seis meses, les ayudará a investigar por qué algunas especies, como este pez, viven menos de un año, mientras que otras, como algunas ballenas, pueden vivir 200. También esperan que la investigación proporcione información sobre las diferencias de longevidad entrehumanos.
Vida en el carril rápido
Evolucionado para eclosionar y reproducirse en las breves temporadas de lluvias en Mozambique y Zimbabwe, el killifish turquesa tiene un ciclo de vida extremadamente comprimido. Brunet dijo que ella y su equipo creían que una vez que se mapearan los genes del pez, proporcionarían un "emocionantenueva oportunidad de utilizar una lente evolutiva para proponer ideas sobre el envejecimiento ".
Utilizando una variedad de técnicas genómicas y genéticas, los miembros del equipo secuenciaron pequeños segmentos de ADN de los peces asesinos y luego utilizaron software especializado para unir estas secuencias hasta que hubieron ensamblado un mapa digital completo del genoma del pez asesino turquesa. Repitieron este proceso en diferentes cepasdel pez para identificar variaciones genéticas importantes dentro de la especie.
"Una vez que se tiene el genoma, realmente se abre la posibilidad de utilizar experimentos de manipulación genética y estudios de genómica comparativa más conceptual", dijo Brunet.
Brunet y sus colegas ya han comenzado a examinar genes que son exclusivos de los killis de vida corta, así como a cruzar killis de vida corta con una cepa de vida más larga para buscar genes relacionados con la longevidad.
Cuando se aparearon peces longevos con peces efímeros, observaron un grupo de genes compartidos entre los abuelos longevos y los nietos longevos. Observaron que varios genes de este grupo están asociados con la longevidad y el envejecimiento enotras especies.
Uno de estos genes es el equivalente de killis a un gen humano cuya mutación está asociada con la demencia frontotemporal, una enfermedad que generalmente se manifiesta en la edad adulta tardía. Los investigadores ven esto como otra buena señal de que los análisis de genes de killis pueden sentar las bases para importantesdescubrimientos de salud sobre biología humana.
"Todavía no sabemos exactamente cómo estos hallazgos son relevantes para los humanos, pero estas son preguntas que estamos investigando activamente", dijo Brunet.
un recurso comunitario
Brunet dijo que ella y sus colegas estaban ansiosos por establecer al killifish como un organismo modelo no solo para sus propios estudios futuros sino para la comunidad de investigadores. Mientras trabajaban para ensamblar el genoma del killifish, también construyeron un sitio web fácil de usar: http://africanturquoisekillifishbrowser.org - al que otros investigadores pueden acceder de forma gratuita.
"Pueden ir a nuestro sitio web, ingresar su gen de interés favorito y luego acercarse al equivalente de killis", dijo.
El artículo será publicado junto con otro artículo sobre el genoma de killis por un equipo alemán en el mismo número de celda . Brunet dijo que está emocionada de que otros investigadores hayan comenzado a trabajar con killifish y espera que los recursos publicados por ambos equipos marquen el comienzo de un nuevo nivel de énfasis en el animal como modelo para la investigación de la longevidad.
"Tener el genoma transforma un organismo agradable e interesante en un organismo modelo", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Stanford . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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