Posgrado: Lectura para el Jueves 3 de abril

4 comentarios

1. Carlos Joaquín Pavón Vázquez dice:

   2 abril, 2014 a las 3:37 PM

   Una gran diferencia que noto en el artículo de los murciélagos con respecto a los artículos anteriores es la calidad en las comparaciones realizadas con otros genomas. Mientras que en los artículos anteriores las comparaciones eran sumamente descriptivas en este artículo se da un giro muy interesante, ya que se da sentido biológico y evolutivo a estas comparaciones, permitiendo detectar sinapomorfías y convergencias adaptativas. Al utilizar un marco comparativo es posible detectar las adaptaciones al nivel genómico de una manera más confiable. Tal es el caso de la identificación de la importancia adaptativa de los cuatro genes comunes al murciélago y al delfín en la ecolocación, los genes encargados de la visión compartidos en todos los murciélagos crepusculares estudiados, las alteraciones en los receptores de la hormona luteinizante en dos murciélagos y muy elegantemente la comparación del eje GH/IGF1 de Myotis brandtii con la de los ratones mutantes GHR-/-. sólo comparar entre los genes de un mismo organismo los procesos estocásticos y el desequilibrio de ligamiento tienen mayor oportunidad de oscurecer nuestras hipótesis de adaptación.
   A mi parecer un aspecto del artículo que queda un poco oscuro es como se designaron las expansiones y contracciones de las familias génicas en las OTU’s con respecto a los «ancestros». Al leer el material suplementario no me fue posible identificar puntualmente como se establecieron los estados ancestrales reportados en la Figura 2. A mi parecer la reconstrucción de estados ancestrales por cualquier método es cuestionable, ya que las comparaciones con grupos externos sólo nos dicen las autapomorfías del grupo de interés, más no se asegura que el grupo externo no se haya modificado con respecto al ancestro. Creo que las únicas comparaciones válidas son comparar entre OTU’s.
   Finalmente, se observa que modificaciones en el eje GH/IGF1 en dos grandes clados de mamíferos, Laurasiateria y Euarchontoglires, pueden tener un efecto positivo similar en la longevidad. Al compartir esta característica los dos clados tal vez es una característica común a todos los Boreoeutheria, clado que contiene a los humanos, por lo cual pueden explorarse las aplicaciones médicas de este descubrimiento en la longevidad humana.

2. Laura Figueroa dice:

   3 abril, 2014 a las 8:35 AM

   Los estudios evolutivos que se han generado a partir de las condiciones ecológicas y mecanismos fisiológicos, conductuales y genéticos que presentan los murciélagos; como las novedades evolutivas en el vuelo, coevoltivas con los mecanismos de polinización de muchas cactaceas y mecanismos de ecolocación lo hacen un grupo muy atractivo para explorar su arreglo genémico y similitudes filogeneticas con el resto de los vertebrados.

   Resulta muy interesante y debatible la reconstrucción filogenética que Siem presenta, no solo por la carencia de datos en el estudio, sino la poca profundidad del clado. Más allá de la sorprendente relación entre murciélagos y caballos, sobre todo cuando se presenta como un ejemplo clásico en evolución la transformación de las extremidades anteriores y la fusión de dedos como las novedades y diferencias en la aparición independiente del vuelo entre aves y murciélagos.

   Respecto a las relaciones filogeneticas sobresale que 1) la ausencia de la explicaciones en la caracterización en la reconstrucción, 2) la poca representatividad de los clados y ampliar la calibración entre las divergencias y 3) que sea la reducción de dedos en los ungulados y formación de el ala en los murciélagos resulta muy sorprendente que el tiempo de divergecia y me sugiere pensar que ampliar la resolución en estas ramas.

   Para el vuelo y la ecolocación varios estudios han sugerido que el origen de estas inovaciones adaptativas, no es común, la “simetría” en algunos mecanismos fisiológicos que coinciden en estas características hacen que sea muy cuestionable las similitudes a nivel de proteínas en los delfines y en los murciélagos.

3. Andrés Argüelles Moyao dice:

   3 abril, 2014 a las 10:33 AM

   Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt’s bat Myotis brandtii.
   Los murciélagos son un grupo de animales que representan el 20% de las especies de mamíferos del planeta. Además, comparten con los delfines la capacidad de ecolocalizar. Estos mamíferos alados son de pequeño tamaño pero tienen una esperanza de vida muy larga, esto contrasta con la correlación documentada entre el tamaño corporal y la esperanza de vida. El murciélago que tiene la mayor esperanza de vida es Myotis brandtii (murciélago de Brandt), cuya longevidad puede alcanzar los 41 años. Este animal, duerme durante el día, está activo en la noche e hiberna durante las meses más fríos. En el trabajo de Seim y colaboradores (2013). Estudian el genoma y el transcriptoma de M. brandtii, y revelan que existen cambios únicos en las secuencias del receptor a hormona del crecimiento (GHR) y del receptor a factor 1 de crecimiento tipo insulina (IGF1R). A partir de la secuenciación en Illumina los autores determinan que el tamaño del genoma es de 1.9 Gb y esto es menor en casi 2 Gb comparado con otros mamíferos. También, la hetrocigocidad nucleotídica es 0.4% mayor a la de la rata topo desnuda. Asimismo, las repeticiones del genoma debido a los transposones es el 22% del genoma, lo que es menor que a lo existe en otros mamíferos.
   Cuando los autores comparan filogenéticamente los genes ortólogos de M. brandtii, con los de ocho mamíferos relacionados, encuentran que los caballos son putativamente el taxón hermano, aun cuando la divergencia está estimada en casi 81.7 millones de años. Ambas especies (Equus caballus y M. brandatii) cuentan con una esperanza de vida larga. A partir de esta comparación descubren que en el murciélago estudiado, muchas familias de genes de receptores olfativos tienen una contracción lo que refleja que M. brandtii depende de manera fundamental de la ecolocalización. De manera interesante, existen cuatro proteínas que tienen cambios en aminoácidos, y son comunes entre el delfín de nariz de botella (Tursiops truncatus) y el murciélago de Brandt. De manera sorprendente, dos de estos genes (SLAC45A2 y RGS7BP) tienen expresión en el oído interno del murciélago, y SLC45A2 está involucrado en la síntesis de melanina. Esta sustancia presenta características de absorber los sonidos de alta frecuencia lo que puede evitar el envejecimiento por estrés auditivo.
   En el hígado del murciélago en hibernación, ocurre un enriquecimiento de genes downregualted, que están asociados con la unión a RNA, integridad estructural de ribosoma, síntesis de proteínas, así como de respiración mitocondrial. Todos estos cambios señalan que existe un cambio de metabolismo de carbohidratos hacia los lípidos y una reducción de la síntesis de proteínas durante los meses invernales. Durante estos meses, ocurren los contactos sexuales y a partir del análisis genómico, deducen que M. brandtii tiene un sistema de gonadotropina aberrante. En este sistema, la hormona folículo estimulante tiene una baja afinidad por su receptor lo que produce un retraso en la ovulación. De manera similar, la hormona de crecimiento carece de un domino de transmembranal que genera una insensibilidad a dicha hormona. Esto produce un probable aumento en la longevidad, así como un enanismo morfológico. En conjunto con las características ya mencionadas, la alta esperanza de vida está explicada por la hibernación, la vida en cavernas y una diferencia en el metabolismo de la hormona de crecimiento.

4. Guillermo Sánchez de la Vega dice:

   4 abril, 2014 a las 7:54 AM

   Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt’s bat Myotis brandtii -Seim et al. 2013-

   El artículo describe el genoma y transcriptoma del murciélago de Brandt (Myotis brandtii), haciendo énfasis en la relación de ciertos genes con características como la longevidad, la ecolocalización, hibernación, reproducción y características de la visión. Los murciélagos se encuentran entre los vertebrados más exitosos, representan casi el 20% de las especies de mamíferos, además de ser los únicos mamíferos con capacidad de volar. Myotis brandtii es el murciélago con mayor longevidad, ya que se ha registrado que pueden vivir hasta más de 40 años. Cuenta además con la particularidad de que puede hibernar hasta por 6 meses, sin embargo poco se sabe sobre las características de su genoma.

   Se colectaron individuos al inicio y a la mitad del periodo de hibernación, tomando muestras del hígado, riñón y cerebro. La secuenciación del genoma y del transcriptoma fué realizada con la plataforma Illumina HiSeq 2000 y utilizaron SOAPdenovo para ensamblarlo. Se identificaron sitios de proteínas ortólogos que se compartieran con otras 47 especies de vertebrados. El RNA total fue aislado a partir del hígado y riñones. Las librerías se construyeron con el kit de Illumna mRNA-seq y mapeado con el programa TopHat.

   Los resultados que obtuvieron mostraron a partir del ensamble y anotación del genoma, mostró un genoma pequeño así como un porcentaje bajo de repeticiones debidas a transposones. Sus comparaciones con los otros 47 genomas de diferentes especies, así como su relación con el linaje de los equinos, dejan algunas dudas debido a que no toma en cuenta a linajes entre estos grupos, sobre todo explicando la presencia de genes asociados a la longevidad.

   Encontraron una contracción de los genes relacionados con receptores olfatorios, tal vez asociado a que los murciélagos dependen en mayor medida de su ecolocalización; en relación a esta característica, encontraron algunas proteínas asociadas y que además comparten con delfines. Además describen cambios en los fotoreceptores, como una adaptación a luz tenue. Finalmente encontraron una expansión en ciertos genes asociados con respiración, digestión, coagulación, ayuno prolongado y cambio de metabolismo a uno en base a lípidos.

   Como conclusión encontraron genes clave que pueden explicar algunas características como la hibernación ecolocalización y la longevidad, entre otras. Sin embargo algunas comparaciones parecen un poco forzadas o les falta un mayor número de linajes más cercanos con los cuales reforzar sus resultados, que son muy interesantes por lo que implican a futuro.

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