Este Insecto Antártico Extremo Tiene El Genoma Más Pequeño

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La especie antártica que vive en el hielo tiene el genoma de insecto más pequeño que se haya secuenciado, quizás debido a su estilo de vida extremófilo.

El midge antártico es un simple insecto: no tiene alas, un cuerpo delgado y negro y una vida adulta de no más de una semana.

Así que tal vez sea apropiado que el error se haya registrado como el propietario del genoma de insecto más pequeño jamás secuenciado. Con solo 99 millones de pares de bases de nucleótidos (los bloques de construcción del ADN), el genoma de la especie Midge es más pequeño que el del piojo del cuerpo, y mucho más minúsculo que el genoma humano, que tiene 3.2 mil millones pares de bases (Aunque el genoma del midge aún empequeñece al más pequeño de todos los genomas registrados, que pertenece a una bacteria que vive dentro de los insectos y contiene solo 160,000 pares de bases).

"Es una mosca muy emocionante", dijo en un comunicado la investigadora de genómica de la Universidad del Estado de Washington, Joanna Kelley, quien trabajó en el proyecto para secuenciar el genoma del midge. [Imágenes: Impresionantes fotos de Tiny Life]

Chico rudo

El midge antártico (Belgica Antarctica) es emocionante en más de un sentido. Vive la mayor parte de su vida en forma de larva, congelada en hielo. Es el único insecto verdadero que vive en el continente antártico, y con 0.23 pulgadas (6 milímetros) de largo, en realidad califica como el animal terrestre más grande de la Antártida, según el Laboratorio de Cryobiología Ecofisiológica de la Universidad de Miami. Toda la otra fauna de la Antártida es más pequeña (ciertas garrapatas y ácaros) o vive en el agua de mar.

Las larvas de la laguna antártica existen en una congelación durante dos inviernos. Pueden perder hasta el 70 por ciento del agua en sus cuerpos y aún así sobrevivir. Como adultos, los mosquitos emergen sin alas. Entonces viven solo de siete a 10 días, apareando y comiendo algas y bacterias.

Los mosquitos antárticos fascinan a los investigadores debido a la capacidad de los insectos para sobrevivir a cambios masivos de temperatura, alta exposición a la luz ultravioleta y otras condiciones severas. Pero al secuenciar el genoma de Midge, los científicos se sorprendieron por el pequeño tamaño. [Ver fotos de la extraña vida antártica en el fondo marino]

"Es pequeño. Eso fue una gran sorpresa", dijo Kelley. "Me quedé muy impresionado."

Con 99 millones de pares de bases, el genoma de Midge supera al pequeño genoma del piojo del cuerpo, que tiene 105 millones de pares de bases, y el parásito de alas torcidas (en el orden Strepsiptera), que vive dentro de las abejas, avispas y cucarachas, y tiene Un genoma de 108 millones de pares de bases.

Las larvas de la cresta antártica. Las larvas pasan dos inviernos antárticos congelados en hielo y pueden sobrevivir perdiendo el 70 por ciento del agua en sus cuerpos.

Las larvas de la cresta antártica. Las larvas pasan dos inviernos antárticos congelados en hielo y pueden sobrevivir perdiendo el 70 por ciento del agua en sus cuerpos.

Crédito: Richard E. Lee, Jr.

Genio de itty bitty

El equipo de investigación, que informó los hallazgos de hoy (12 de agosto) en la revista Nature Communications, sospecha que el mini-genoma tiene que ver con el estilo de vida extremo de la mosca.

"Realmente ha reducido el genoma a los huesos y lo ha reducido a un tamaño más pequeño de lo que se creía posible", dijo en un comunicado el investigador del estudio David Denlinger, entomólogo de la Universidad Estatal de Ohio. "Será interesante saber si otros extremófilos (garrapatas, ácaros y otros organismos que viven en la Antártida) también tienen genomas realmente pequeños, o si esto es exclusivo de la especie. Aún no lo sabemos.."

El genoma midge carece de "ADN basura", segmentos de ADN repetitivos, no codificantes de proteínas, que alguna vez se pensó que eran inútiles y que en realidad juegan un papel importante en la regulación de los genes. Las implicaciones de deshacerse de todo este ADN repetitivo no están claras, dijo Denlinger.

Muchos de los 13,500 genes funcionales presentes en el genoma de midge están involucrados con el desarrollo, lo que tiene sentido para un animal que pasa la mayor parte de su vida en la etapa larvaria. El midge carece de muchos genes para los receptores del olfato, probablemente porque no se mueve o explora mucho, algo que requiere tales receptores; Sin alas, los mosquitos se quedan cerca de su territorio.

Los investigadores descubrieron que los mosquitos antárticos tienen muchas acuaporinas o genes implicados en el movimiento del agua dentro y fuera de las células. Estas acuaporinas podrían ser el secreto para la supervivencia del mosquito en la deshidratación extrema.

"Se ven como pequeñas pasas secas, y cuando echamos agua sobre ellas se rellenan y continúan su camino alegre", dijo Denlinger. "Poder sobrevivir a ese nivel extremo de deshidratación es una de las claves para sobrevivir a bajas temperaturas. Esta capa tiene algún mecanismo que le permite deshidratarse y mantenerse con vida, con sus células funcionando normalmente".

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Suplemento De Vídeo: El Sorprendente Mundo De Los Microorganismos DOCUMENTALES DE CIENCIA,DISCOVERY,NATIONAL GEOGRAPHIC.




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