Abundan los genomas de aves
AAAS/CARLA SCHAFFERLos genomas de unas asombrosas 45 especies de aves han sido secuenciados, analizados, comparados y publicados hoy (11 de diciembre) en una colección de ocho artículos de Science— con adicional en línea en BioMed Central. Este gigantesco proyecto eleva el número total de genomas aviares completos a poco más de 50, de los cuales 48 ahora se han alineado y evaluado computacionalmente para crear el árbol evolutivo aviar más preciso hasta la fecha.
“Las relaciones de los las aves han demostrado ser muy difíciles de desenredar y todavía se debaten mucho. El nuevo trabajo proporciona la primera resolución autorizada y consensuada del problema” escribió el paleontólogo de vertebrados Mike Benton de la Universidad de Bristol, que no participó en el proyecto, en un correo electrónico a The Scientist. «La clave del nuevo esfuerzo es que estos estudios se basan en el genoma completo». análisis, mientras que los esfuerzos filogenómicos anteriores han utilizado genes seleccionados solamente.”
La razón más probable de que se ramifique…
Pero descifrar el árbol es importante. Por un lado, dijo Jarvis, nos dice algo sobre la especiación: cómo ocurre y también qué sucede durante los cambios climáticos masivos, como el evento de extinción masiva. . . por qué algunas especies sobreviven y por qué otras no.
También tiene relevancia para la biología humana. Las aves son organismos modelo para una serie de comportamientos y condiciones humanos. Por ejemplo, Jarvis compara el aprendizaje vocal en aves y humanos, por lo que determinar la base genética de tales rasgos requiere una historia genética. Tener las relaciones filogenéticas de estas aves es realmente el marco para comprender cómo surgieron estos rasgos, dijo Sushma Reddy, bióloga de la Universidad de Loyola, que no participó en el proyecto.
Para averiguar la historia familiar de las aves, pensó: ¿Por qué no usamos datos del genoma completo? dijo Guojie Zhang del Instituto de Genómica de Beijing y la Universidad de Copenhague, quien codirigió el proyecto. Pero resultó ser más fácil decirlo que hacerlo.
Primero, era necesario elegir especies que representaran la mayor diversidad posible de aves, explicó Zhang. Sin embargo, dadas las dificultades pasadas para determinar a qué clases pertenecen ciertas aves, los investigadores tuvieron que elegir no solo representantes de las clases que conocían, sino también aquellas especies cuya clasificación no estaba resuelta, dijo.
No fue así. secuenciar esos 45 genomas que fue difícil, agregó Zhang; fue el análisis posterior. Terminamos toda la secuenciación en seis o siete meses, señaló, mientras que el procesamiento de los datos tomó otros tres años y medio. El equipo desarrolló nuevos algoritmos para manejar todos los datos. En total, el análisis requirió el equivalente a 400 años de tiempo de cómputo de un solo procesador.
Los resultados de este esfuerzo proporcionan no solo la historia genética más precisa de las aves hasta la fecha, sino que también revelan por qué los genomas aviares tienden a ser pequeños en comparación con los de otros vertebrados: porque han perdido muchos genes y tienen muchas menos secuencias repetidas. Además, los datos muestran que, en comparación con los mamíferos, tanto las secuencias de nucleótidos como el orden de los genes tienden a estar más conservados, quizás debido al menor número de secuencias repetidas, lo que reduciría la posibilidad de eventos de recombinación homóloga.
Entre los otros artículos publicados hoy, los investigadores informan cómo las aves llegaron a perder los dientes, cómo evolucionaron sus cromosomas sexuales y cómo los genes aviares involucrados en el aprendizaje vocal han evolucionado de manera convergente en distintos linajes de aves, así como en humanos.</p
Pero estos genomas aún proporcionarán información adicional, dijo Reddy. Es una enorme cantidad de esfuerzo que ha producido una enorme cantidad de datos que se extraerán en los próximos años, dijo.
RE Green et al., «Tres genomas de cocodrilos revelan patrones ancestrales de evolución entre los arcosaurios», Science, doi:10.1126/science.1254449, 2014.
ED Jarvis et al., «Los análisis del genoma completo resuelven las primeras ramas en el árbol de la vida de las aves modernas», Science, doi:10.1126/science.1253451, 2014.
RW Meredith et al., «Evidencia de una sola pérdida de dientes mineralizados en el ancestro aviar común», Science, doi:10.1126/science.1254390, 2014.
S. Mirarab et al., «La agrupación estadística permite una estimación precisa basada en coalescencia del árbol aviar», Science, doi:10.1126/science.1250463, 2014.
AR Pfenning et al., «Especializaciones transcripcionales convergentes en el cerebro de humanos y pájaros que aprenden canciones», Science, doi:10.1126/science.1256846, 2014.
O. Whitney et al., «Redes centrales y enriquecidas en regiones de genes regulados por comportamiento y el genoma cantante
G. Zhang et al., «La genómica comparativa revela información sobre la evolución del genoma aviar y adaptación», Science, doi:10.1126/science.1251385, 2014.
P. Zhou et al., «Trayectorias evolutivas complejas de los cromosomas sexuales en los taxones de aves», Science, doi:10.1126/science.1246338 , 2014.
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