Científicos secuencian los genomas del dragón marino y del pez pipa

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Científicos secuencian los genomas del dragón marino y del pez pipa
Características principales del dragón marino común (Phyllopteryx taeniolatus) y del pez caimán (Syngnathoides biaculeatus) y sus posiciones filogenéticas: (A) el dragón común tiene un cuerpo en forma de dragón con muchos apéndices especiales en forma de hoja y un largo hocico tubular carente de dientes; los machos del dragón común incuban los huevos en una mancha de cría en la parte inferior de la cola; (B) un macho de pez pipa caimán mostrando los huevos incubados en una mancha de cría en la parte inferior del tronco; (C) árbol filogenético de 19 peces con aletas de raya. Crédito de la imagen: Qu et al., doi: 10.1126/sciadv.abg5196.


Un equipo de investigadores de Alemania, China, Singapur, Bélgica y Japón ha secuenciado y analizado con éxito los genomas de los machos y las hembras del dragón marino común (Phyllopteryx taeniolatus) y del pez caimán (Syngnathoides biaculeatus).

"Los dragones de mar son miembros de la familia Syngnathidae, que también incluye a los hipocampos y peces pipa más derivados", explican el biólogo evolutivo de la Universidad de Constanza Axel Meyer y sus colegas.

"Son animales fascinantes por su cuerpo en forma de dragón con apéndices especiales en forma de hoja y su espectacular coloración".

"Se les considera "maestros del camuflaje", ya que pueden engañar a los depredadores cambiando su patrón de color para parecerse y mezclarse con las algas marinas".

"Al igual que otros singnátidos, los seadragones tienen rasgos morfológicos especializados, como una boca tubular sin dientes, la ausencia de aletas pélvicas y escamas, una armadura ósea que cubre el cuerpo y el 'embarazo masculino'."

"Los machos de todos los singnátidos incuban los huevos fecundados en una zona de incubación especializada y, en los linajes modernos, incluso en bolsas de cría cerradas, lo que los convierte en ejemplos principales de inversión del rol sexual".

Para comprender las bases moleculares de las novedades evolutivas de los dragones de mar, los investigadores generaron y analizaron montajes genómicos de alta calidad a nivel de cromosomas de individuos masculinos y femeninos del dragón de mar común, una especie de pez inusual también conocida como dragón de mar.

"Demostramos que una serie de genes es responsable de una novedad evolutiva, los apéndices en forma de hoja, que suelen controlar el desarrollo de las aletas", dijeron.

"Los apéndices cutáneos en forma de hoja de los dragones de mar son, por tanto, rayos de aleta muy alterados".

El análisis del genoma muestra que en los parientes del caballito de mar faltan varios genes que contribuyen al desarrollo de los dientes en otros peces y en los humanos.

"Pusimos a prueba la hipótesis sobre el gen scpp5 correspondiente desactivando este gen en el pez cebra, un organismo modelo bien investigado con dientes faríngeos", dijeron los científicos.

"Como se esperaba, los peces mutados mostraron una dentadura reducida. La función del gen faltante responsable de la pérdida de dientes quedó así demostrada en experimentos moleculares-biológicos CRISPR-Cas".

"También descubrimos que la base molecular de la determinación del sexo en los dragones de mar está en la hormona de Müller, como ya se había documentado anteriormente en los caballitos de mar", añadieron.

En el mismo estudio, los autores generaron un ensamblaje del genoma a escala cromosómica del pez caimán, la especie estrechamente relacionada con el dragón marino común.

Fuentes, créditos y referencias:

Meng Qu et al. 2021. Seadragon genome analysis provides insights into its phenotype and sex determination locus. Science Advances 7 (34): eabg5196; doi: 10.1126/sciadv.abg5196

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