Una salamandra de fuego. Crédito: Jaime Bosch
Un hongo que infecta a las salamandras contiene múltiples copias de los mismos «genes saltadores», según han descubierto los científicos.
Los genes saltadores, llamados transposones, pueden «copiarse y pegarse» a sí mismos e impactar en el organismo.
La mayoría de los organismos tienen algunas partes repetidas de su ADN, algunas de las cuales son genes saltadores, pero esto puede ser dañino y existen mecanismos para prevenirlo o limitarlo.
Sin embargo, el nuevo estudio, dirigido por el Centro MRC de Micología Médica de la Universidad de Exeter, encuentra una posible ventaja evolutiva de estos genes saltadores en un hongo llamado Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal).
No solo encontraron diferentes versiones de estos genes saltadores repetidos varias veces en el genoma de Bsal, sino que el gen en cuestión parece haber duplicado otro grupo de genes que desempeñan un papel en la gravedad con la que afecta a las salamandras de fuego infectadas.
«Bsal y especies de hongos relacionados infectan a los anfibios en todo el mundo y han sido responsables de más de 90 extinciones», dijo la primera autora Theresa Wacker.
«Bsal infecta la piel de salamandras y tritones y causa heridas graves.
«Surgió en Asia, donde muchos tritones y salamandras tienen cierta tolerancia, pero se ha extendido a Europa y está provocando la disminución de las poblaciones de salamandras europeas.
«Usando nuevas tecnologías de secuenciación, descubrimos que Bsal ha experimentado una expansión del genoma en comparación con especies relacionadas, es decir, ahora tiene un genoma más grande con más genes y también más de estos transposones de ‘gen saltador'».
El nuevo estudio encontró que la capacidad de los transposones de genes saltadores para copiarse y pegarse a sí mismos contribuyó significativamente a esta expansión.
«Si piensas en el genoma de un organismo como un modelo, los transposones son como tener muchas páginas idénticas», explicó Wacker.
“Y a veces, durante el proceso de copiar y pegar, también se copian otras partes del libro”.
Parece que este copiar y pegar causado por transposones de genes de salto repetitivos también ha amplificado algunos genes que destruyen la piel.
Tener más de estos genes de destrucción de la piel permite que el hongo destruya la piel de las salamandras más rápidamente, haciéndola más mortal».
El autor principal, el Dr. Rhys Farrer, dijo que el ADN repetitivo, incluidos los genes saltadores, a veces se denomina ADN «basura».
«La mayoría de los organismos tienen algunos transposones de genes saltadores», dijo.
«En los humanos, por lo general representan menos del 1% del genoma, y tenemos mecanismos de control para evitar que esto aumente.
«En Bsal, los genes de salto repetidos constituyen aproximadamente el 19% del genoma.
«Los genes de salto de transposones pueden interferir con la función normal de los genes y causar problemas para el organismo, pero para Bsal esto parece ser superado por las ventajas».
El equipo ahora está haciendo más investigaciones.
El Dr. Farrer dijo: «Este tipo de repetición de genes probablemente esté más extendido en la naturaleza de lo que creemos actualmente.
«Si, como parece ser el caso, confiere una ventaja evolutiva al patógeno al hacerlo más virulento, no está claro por qué esto no es mucho más común».
El hallazgo del estudio arrojó nueva luz sobre la evolución de una importante enfermedad de los anfibios, y el Dr. Farrer lo llamó un «cambio de paradigma» en términos de identificar el contenido repetitivo del genoma como una fuerza impulsora detrás de su patobiología.
El equipo de investigación incluyó a científicos del Imperial College London.
El artículo, publicado en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Cienciasse titula: «La evolución del genoma a dos velocidades impulsa la patogenicidad en los patógenos fúngicos de los animales».
Más información:
Theresa Wacker et al, La evolución del genoma a dos velocidades impulsa la patogenicidad en los patógenos fúngicos de los animales, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI: 10.1073/pnas.2212633120
Citación: ‘Jumping genes’ help fungus kill salamanders (4 de enero de 2023) recuperado el 4 de enero de 2023 de https://phys.org/news/2023-01-genes-fungus-salamanders.html
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