La secuenciación genómica de un alga contribuye a resolver un rompecabezas evolutivo.

12 de Junio del 2010.
Científicos financiados con fondos comunitarios han secuenciado y analizado el genoma de una especie de alga parda llamada Ectocarpus siliculosus. Los resultados de su trabajo, publicados en la revista Nature, ofrecen nuevos indicios acerca de la evolución hacia la pluricelularidad y revelan cómo se han adaptado las algas a la vida en entornos marinos rigurosos sometidos a régimen de mareas.

Los autores de este trabajo recibieron apoyo de la UE por medio del proyecto MARINE GENOMICS («Aplicación de técnicas genómicas de alto rendimiento para investigar los ecosistemas marinos y la biología de organismos marinos»), al que se adjudicaron 10 millones de euros por medio del área temática «Desarrollo sostenible, cambio global y ecosistemas» del Sexto Programa Marco (6PM).

Las algas pardas resultan de interés para la comunidad científica por diversas razones. En primer lugar, porque son uno de los tan sólo cinco grupos de seres vivos pluricelulares complejos (los demás son los animales, las plantas, los hongos y las algas rojas). En segundo lugar, porque las algas pardas poseen un metabolismo inusual que produce varias moléculas útiles para una serie de sectores industriales. Por ejemplo, en las industrias textil, alimentaria y farmacológica se utilizan polisacáridos procedentes de estas algas, e investigaciones recientes han revelado que además producen cierta molécula que estimula los sistemas defensivos naturales de diversas plantas de cultivo.

La E. siliculosus llega a alcanzar una longitud de 20 centímetros, está emparentada estrechamente con el kelp y se encuentra por todo el mundo en zonas litorales rocosas de clima templado. Su genoma tiene una longitud de 214 millones de pares de bases y está formado por más de 16.000 genes.

Se cree que los animales, las plantas, los hongos, las algas rojas y las algas pardas evolucionaron hasta convertirse en seres vivos pluricelulares siguiendo rutas distintas. Sin embargo, los análisis efectuados sobre el genoma del alga parda parecen indicar, que, para alcanzar la pluricelularidad, emplearon muchos mecanismos moleculares presentes también en plantas y animales.

«En el alga parda encontramos muchos genes que codifican cinasas, factores de transporte y factores de transcripción», comentó Klaus Valentin, del Instituto Alfred Wegener de Alemania, uno de los autores del artículo referido. «Estos genes son comunes en las plantas terrestres y sospechamos que también deben desempeñar una función básica en el origen de los organismos pluricelulares».

Los científicos estudiaron también el mecanismo por el que los genes de la E. siliculosus permiten a esta alga sobrevivir en el difícil entorno costero. «Las aguas someras de la zona intermareal constituyen un hábitat atractivo para diversos organismos marinos, sedentarios y fotosintéticos, al proporcionarles tanto un sustrato como contacto con la luz solar», explican los autores. «Sin embargo, el litoral es también un entorno hostil en el que es necesario adaptarse a las variaciones que provocan las mareas en cuanto a intensidad de la luz, temperatura, salinidad y acción de las olas».

«El genoma de la Ectocarpus posee varias características que indican que a lo largo de su evolución esta alga ha desarrollado mecanismos eficaces para sobrevivir en este ambiente».

Por ejemplo, cuenta con un sistema de fotosíntesis complejo que le permite adaptarse a las acusadas variaciones de las condiciones de luminosidad a las que se ve sometida con las subidas y bajadas de la marea. Asimismo, produce compuestos que la protegen frente a la radiación ultravioleta y enzimas que le permiten sobrellevar las adversidades del medio litoral.

«A raíz del fenómeno del cambio climático nos hemos interesado por cómo las algas pardas se han adaptado a la luz ultravioleta y a la subida de las temperaturas», comentó el Dr. Valentin. «Además, estas algas son mucho más antiguas que las plantas terrestres, en términos evolutivos. Presentan múltiples propiedades metabólicas que apenas han sido objeto de estudio. Un conocimiento más profundo de las propiedades que les brindan sus genes podría sentar las bases para el desarrollo de nuevos productos y tecnologías».