Investigación revela nuevo método de análisis de genes en especies de peces

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Por Alana Rivera Carrillo
Estudiante
Oficina de Comunicaciones

Como resultado de una investigación realizada por el profesor Ricardo Betancur, del Departamento de Biología, del Recinto de Río Piedras de la Universidad de Puerto Rico, se pudieron esclarecer las relaciones genealógicas o evolutivas entre grupos de especies de peces de agua dulce.

En la investigación titulada Genome-wide interrogation advances resolution of recalcitrant groups in the tree of life se determinó la manera más efectiva para analizar las relaciones genealógicas de estos peces, usando datos genómicos. Se colectaron secuencias de ADN de más de 1,000 genes y se realizaron diversos análisis para inferir las relaciones genealógicas que explican la evolución de Otophysi, el mayor grupo de peces dulceacuícolas del mundo con cerca de 10,000 especies, que incluyen los populares bagres, pirañas, carpas y anguilas eléctricas, entre otros.

Además, en esta investigación se demostró que a pesar de que análisis iniciales basados en la información genómica conjunta daban respuestas ambiguas a las relaciones evolutivas, el 70 por ciento de los genes apoyaban una sola hipótesis, que coincide con la hipótesis anatómica propuesta por Fink & Fink en 1981. Ese es precisamente uno de los grandes aportes del estudio, pues propone un nuevo enfoque práctico para examinar la historia genealógica de los grupos integrando cada gen por separado. De esta manera se concilió un conflicto de larga data entre estudios anteriores basados en datos moleculares morfológicos.

“Estudios previos usando pocos genes, no habían logrado resolver esta hipótesis; solamente cuando usamos datos genómicos (más de 1,000 genes) y aplicamos nuestro método nuevo Gene Genealogy Interrogation (GGI) es que demostramos que más del 70 por ciento de los genes son congruentes con esta hipótesis”, explicó el profesor Betancur.

Añadió que los estudios de esta naturaleza típicamente lo que hacen es analizar todos los datos en conjunto de manera global, pero múltiples factores pueden causar que análisis globales de este tipo generen resultados errados.

Aclarando que en lugar de restringirse a conducir análisis globales, se optó también por usar pruebas estadísticas para interrogar a cada gen por separado sobre las posibles relaciones genealógicas que explican la evolución de este grupo de peces.

“Y para nuestra sorpresa, nuestro método arrojó resultados robustos, donde la mayor cantidad de genes son congruentes con la hipótesis anatómica de Fink & Fink. Aplicamos una gran variedad de análisis que usan GGI, por ejemplo, usando secuencias de ADN o de proteínas. Sin importar el tipo de datos, todos los resultados obtenidos con GGI demuestran que más del 70 por ciento de los genes resuelven el árbol filogenético de Fink & Fink”, comentó Betancur.

La investigación ha sido bien recibida por científicos de todas partes del mundo. Este nuevo método de análisis GGI no es solamente para los peces, sino que también se puede aplicar a otros grupos. Por ejemplo, se usó este mismo método GGI para indagar quién es el pariente animal más lejano del ser humano. ¿Las esponjas o los ctenóforos?

“Para nuestra sorpresa la mayor cantidad de genes apoya la hipótesis de que los ctenóforos y no las esponjas son el grupo animal evolutivamente más lejano a los humanos”, explicó Betancur.

El profesor Ricardo Betancur inició dicho estudio en el 2013, como parte de su postdoctorado en el Instituto Smithsoniano en Washington, D.C., y contó con la colaboración de Dahiana Arcila, Guillermo Ortí, Richard Vari, Jonathan Armbruster, Melanie Stiassny, Kyung Ko, Mark Sabaj, John Lundberg y Liam Revell.

La revista Nature Ecology & Evolution publicó recientemente los resultados de la investigación. El artículo se puede acceder en el siguiente enlace: http://www.nature.com/articles/s41559-016-0020.

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