Un gen ancestral común codifica dos genes en 35 especies de vertebrados

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INVESTIGACIÓN GENÉTICA

Barcelona (España), 28 abr (EFE).- Investigadores de la Universidad española de Barcelona (UB) y de la Universidad Rockefeller descubrieron que los genes oxitocina y vasotocina reciben nombres diferentes según la especie, pero que en realidad son equivalentes y provienen de un gen ancestral común, por lo que proponen modificar su nomenclatura científica.

El trabajo, que analizó el genoma de 35 especies de vertebrados y que publica este miércoles la revista “Nature”, propone una nueva nomenclatura universal para los genes oxitocina y vasotocina (o arginina vasopresina), que son dos hormonas del sistema endocrino que actúan también como neurotransmisores y que regulan en los vertebrados muchas funciones biológicas, entre ellos la presión arterial.

Los bioquímicos de la era pregenómica nombraron a los genes que contienen la información para sintetizar estas hormonas de manera diferente en distintas especies de animales por pequeñas diferencias en su composición química, pero ahora, gracias a las innovadoras técnicas de secuenciación genómica de alta calidad, proponen una nueva nomenclatura universal basada en la historia evolutiva genética.

Según los investigadores, la propuesta permite unificar los diferentes nombres utilizados en los vertebrados, tanto para genes que codifican las hormonas como para los que codifican sus receptores, facilitando así la investigación comparativa entre especies.

El trabajo forma parte de la tesis doctoral de Constantina Theofanopoulou, codirigida en la UB por Cedric Boeckx, investigador del Instituto de Investigación de Sistemas Complejos de la UB (UBICS), y por Erich D. Jarvis, profesor de la Universidad Rockefeller.

Este estudio surge de los problemas que encontró Theofanopoulou, para investigar el papel del gen oxitocina en el desarrollo y evolución del lenguaje en pájaros cantores.

“Al revisar la literatura científica sobre este gen, nos dimos cuenta de que para los pájaros no se utilizaba oxitocina, sino mesotocina, que también eran términos diferentes en otras especies de vertebrados, como en las tortugas (isotocina) o en las ranas (neurofisina)”, explicó la investigadora.

Así, “era muy difícil saber si estos genes tenían el mismo papel o incluso si se trataba del mismo gen o de otro”, dijo Theofanopoulou.

Por eso, los investigadores quisieron saber qué genes eran equivalentes a oxitocina en las diferentes especies y para ello usaron los resultados del Vertebrates Genome Project de la Universidad Rockefeller, que en su primera fase analizó los genomas de especies que representan todos los órdenes de vertebrados con una alta precisión.

Estos nuevos datos de alta calidad del cromosoma permitieron comparar genes entre especies, ya que el orden génico —llamado sintenia— en el cromosoma permite identificar la presencia de un gen en la historia evolutiva de un organismo, aunque haya desaparecido a lo largo del tiempo.

La investigación demostró que los genes que actualmente llaman oxitocina y vasotocina —que codifican para las hormonas homónimas— son parálogos, es decir, que provienen de la duplicación de un ancestro común.

“Todos los hallazgos sugieren que el gen oxitocina es una duplicación del gen vasotocina —tradicionalmente llamado vasopresina— que habría tenido lugar después de la divergencia de los vertebrados con mandíbulas respecto a los vertebrados sin mandíbulas”, detalló la investigadora.

Según Theofanopoulou, “esto implica que, si hubiéramos entendido la evolución de estos genes desde el principio, no hubiéramos usado nombres diferentes para denominarlos, tal y como ocurre en otras familias de genes que tienen un nombre raíz común (por ejemplo, el gen FOXP) a la que se le añaden números para diferenciarlos (FOXP1, FOXP2…)”.

Basándose en estos hallazgos, los investigadores proponen una nomenclatura universal en la que los nombres de oxitocina y vasotocina se usen en todos los vertebrados con mandíbulas, mientras que en los vertebrados sin mandíbulas e invertebrados se utilice vasotocina para el único gen ancestral que tienen.

El trabajo propone que lo que ahora se llama en diferentes especies oxitocina, mesotocina, isotocina, glumitocina, valitocina, aspargtocina y neurofisina, pase a llamarse solo oxitocina universalmente, y lo que se llama en diferentes especies vasotocina, vasopresina, neurofisina y fenipresina, pase a llamarse solo vasotocina en todas las especies.

“Es la primera vez que se intenta un cambio tan universal que afecta a tantos genes y de diferentes especies y aunque no prospere nuestra propuesta, este trabajo sirve de guía sobre equivalencias genéticas entre especies”, concluyó Theofanopoulou.