Habilidades Extremas Para Comer De Python Explicadas

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Las pitones pueden digerir presas tan grandes como son. Ahora, una nueva secuencia completa del gen python birmano revela cómo miles de genes trabajan juntos para permitir esta capacidad de alimentación extrema.

La primera secuencia completa de cualquier genoma de serpiente revela que las pitones birmanas evolucionaron rápidamente para poder comer presas tan grandes como sus propios cuerpos.

De acuerdo con un nuevo estudio publicado hoy (2 de diciembre) en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, la sorprendente habilidad para comer del pitón se deriva de la capacidad genética para alterar su metabolismo y el tamaño de sus órganos después de una comida. Algunos órganos más del doble de tamaño en los dos días después de una pitón, que tiene un promedio de alrededor de 12 pies (3,7 metros) de largo, come.

Comer no es la única serpiente extrema que se ha visto en su historia evolutiva. Para convertirse en las criaturas largas y deslizantes que son hoy, las serpientes perdieron sus extremidades, redujeron uno de sus pulmones, alargaron sus esqueletos y órganos, desarrollaron una mandíbula con bisagras y, en muchos casos, desarrollaron una mezcla tóxica de venenos. También fluctúan rápidamente su metabolismo en función de su dieta de fiesta o hambruna de tragar grandes presas periódicamente. [Fotos: los pitones gigantes invaden los Everglades]

Evolución extrema

Para comprender esta sorprendente evolución, el biólogo de la Universidad de Texas en Arlington Todd Castoe y sus colegas de cuatro países secuenciaron el genoma de la pitón birmana (Python molurus bivittatusI) y la cobra real (Ophiophagus hannah). Al comparar los dos, así como fragmentos de los genomas de otros reptiles, anfibios, aves y mamíferos, los investigadores pudieron rastrear la evolución de los genes que hacen de las pitones unos comedores tan increíbles.

"Nos gustaría saber cómo la serpiente utiliza los genes que todos tenemos para hacer cosas que ningún otro vertebrado puede hacer", dijo Castoe en un comunicado.

La comparación del genoma de la serpiente permitió a Castoe y sus colegas rastrear la selección positiva a lo largo de la historia de la pitón. La selección positiva es el proceso evolutivo mediante el cual una especie adopta rasgos útiles, como las mandíbulas de desencanto del pitón. Los investigadores encontraron que este proceso ha sido inusualmente rápido en serpientes.

"Lo que estamos viendo en las serpientes no tiene precedentes", dijo el investigador del estudio David Pollock, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Colorado, en un comunicado.

Cambios geneticos

Los investigadores encontraron que las serpientes tienen características extremas a través de una combinación de cambios en el ADN, cambios en la forma en que se llevan a cabo las instrucciones del ADN en el cuerpo y cambios en las proteínas del reptil. Los cambios que ocurren en el cuerpo de un pitón después de la alimentación, por ejemplo, requieren la coordinación de miles de genes.

Los genes son los planos de las proteínas que actúan como bloques de construcción de los tejidos del cuerpo. El proceso de llevar a cabo estos planes genéticos se llama expresión génica. Después de que un pitón come, su expresión genética cambia rápidamente. Los genes que pueden estar en silencio repentinamente cobran vida cuando se expresan sus instrucciones. Algunos genes que se expresan constantemente en la vida diaria se vuelven más activos, produciendo enormes cantidades de proteínas que promueven el crecimiento o el metabolismo.

Algunos de estos genes son importantes para la enfermedad humana. Por ejemplo, un gen llamado GAB1, que aparece alterado en el genoma de python, está involucrado en algunos cánceres humanos.

"La pitón birmana tiene una fisiología asombrosa", dijo Stephen Secor, biólogo de la Universidad de Alabama y coautor del estudio, en un comunicado. "Con su genoma en la mano, ahora podemos explorar los muchos mecanismos moleculares sin explotar que utiliza para aumentar drásticamente la tasa metabólica, detener la producción de ácido, mejorar la función intestinal y aumentar rápidamente el tamaño de su corazón, intestino, páncreas, hígado. y los riñones. Los beneficios de estos descubrimientos trascienden al tratamiento de enfermedades metabólicas, úlceras, malabsorción intestinal, enfermedad de Crohn, hipertrofia cardíaca y pérdida de rendimiento de los órganos ".

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