Investigadors de la UA i la UMH seqüencien el genoma de la tortuga mora
Com moltes altres espècies de tortuga terrestre amenaçades, la tortuga mora no comptava amb un genoma complet. Per primera vegada, investigadors de l’àrea d’Ecologia de la Universitat d’Alacant (UA) i de la Universitat Miguel Hernández d’Elx (UMH) han aconseguit seqüenciar el genoma de la tortuga mora, aprofitant com a referència el genoma d’una altra tortuga nativa d’Amèrica, però emparentada evolutivament. Els resultats d’aquesta investigació, publicada en la revista científica Plos One, permetran a la comunitat científica ajudar a la conservació d’aquests animals amenaçats.
La tortuga mora (Testudo graeca) és una de les espècies més icòniques de tortugues de terra de la conca mediterrània. A la península Ibèrica n’hi ha dos focus de poblacions: la del sud-est, que abasta des del nord d’Almeria fins al sud de Múrcia, i la que se situa dins del Parc Nacional de Doñana. L’espècie es troba en perill d’extinció dins d’Andalusia i entra dins del Catàleg d’Espècies Amenaçades de la Conselleria de Medi Ambient de Múrcia i del Ministeri de Medi Ambient. «Entendre la diversitat genètica dels animals pot ser molt útil a l’hora de conservar espècies com la tortuga mora, ja que, com més en sapiem, millor podem entendre com aquests animals s’han adaptat al seu ambient o quina capacitat tindran d’afrontar el canvi climàtic», explica la investigadora de la UMH Andrea Mira Jover, primera autora de l’estudi.
Els darrers anys, afegeix l’experta, la branca de la biologia dedicada a la conservació de les espècies ha fet servir una eina prometedora com és la seqüenciació de genomes. El genoma és el conjunt complet d’instruccions de l’ADN que hi ha en una cèl·lula. La seqüenciació d’un genoma consisteix a fer una lectura de tota la informació genètica que serà representativa per a una espècie, identificar aquesta informació (per exemple, gens concrets) i ordenar-los en cromosomes.
La descripció del genoma d’aquesta espècie constitueix una fita científica clau, ja que molt poques tortugues han sigut descrites a aquest nivell. «Aquests resultats significaran un punt de partida per a conèixer millor la història evolutiva de l’espècie i resoldre preguntes relacionades amb la seua història de vida, com el secret de la seua elevada longevitat», assenyala l’investigador de la UA Roberto Rodríguez-Caro. A més, afegeix, la publicació d’aquest genoma de referència proporcionarà eines clau per a la seua conservació a escala global, ja que l’espècie està catalogada com a vulnerable segons la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura (UICN) i calen mesures concretes que siguen capaces de preservar-ne les poblacions en el futur. L’investigador del Departament d’Ecologia de la UA, contractat amb una ajuda María Zambrano, fa quinze anys que treballa amb aquesta espècie amb la finalitat d’obtenir informació sobre la seua ecologia, conservació i genètica, en col·laboració amb centres d’investigació nacionals i internacionals.
Tècniques per a l’obtenció del genoma
Hi ha diferents tècniques per a obtenir els genomes complets, segons lligen la informació genètica en fragments llargs o curts. «És a dir, si tot l’ADN fora una novel·la, unes tècniques lligen frases llargues i d’altres identifiquen paraules soltes», explica Mira Jover. Les tècniques de lectura llarga són més eficaces per a assemblar els genomes de novo, per a ordenar les seqüències d’ADN sense partir d’una referència prèvia, però continuen sent massa costoses econòmicament. No obstant això, altres mètodes permeten obtenir genomes complets a partir de tècniques de lectura curta utilitzant com a referència el genoma d’altres espècies pròximes. «En aquest cas, es pot escriure la novel·la a base de paraules soltes en comptes de frases llargues», aclareixen els investigadors.
Aquest mètode, conegut com a assemblatge amb referència, és útil sobretot en espècies amb una evolució més lenta, és a dir, les que tenen una taxa de canvi genètic escassa i conserven l’ordre dels gens. Són els denominats grups molt sintènics. Seguint amb la metàfora de la novel·la, si es compta amb només paraules soltes per a escriure la genètica d’una espècie, es poden consultar frases d’un altre llibre molt semblant per a acabar de compondre el genoma. «Un exemple d’organismes d’evolució lenta són les tortugues, anomenades científicament quelonis o testudínids», explica la investigadora de la UMH Eva Graciá, líder de l’estudi i presidenta de l’Associació Herpetològica Espanyola. «Els quelonis són un grup taxonòmic antic i molt divers –n’hi ha d’aigua dolça, marins i de terra–, però la seua organització genòmica és molt similar», apunta la científica, la qual afegeix que «les tortugues han evolucionat molt lentament al llarg de la seua història, i els seus gens són semblants i es troben en la mateixa posició en els cromosomes».
Les tortugues de terra (Testudinidae) constitueixen la família més amenaçada de totes, però únicament hi ha disponibles cinc genomes de referència, en contrast amb els trenta-tres repartits entre tortugues marines i d’aigua dolça. Davant d’aquesta situació, la comunitat científica es troba amb una gran falta de recursos per a ajudar a la conservació de les poblacions de tortugues terrestres. Per aquest motiu, els autors de l’article han generat el primer genoma de referència assemblat a escala cromosòmica de la tortuga mora, mitjançant tècniques de seqüenciació de fragments curts. Per a fer-ho, han aprofitat el genoma conegut de Gopherus evgoodei, l’anomenada tortuga del desert de Sinaloa, nadiua del desert dels Estats Units i Mèxic.
Si ens imaginem la doble hèlice de l’ADN com una escala de caragol, cada graó de l’escala estaria format pels denominats parells de bases, que contenen molècules més xicotetes. La grandària d’un genoma complet es mesura amb la quantitat de parells de bases. Per exemple, el genoma humà té 3.200 milions de parells de bases que contenen uns 25.000 gens. Mitjançant diferents tècniques bioinformàtiques, els investigadors han aconseguit analitzar un genoma de 2.200 milions de parells de bases de la tortuga mora que conté prop de 26.000 gens.
L’estudi ha comptat, també, amb el treball d’investigadors del Museu de Zoologia de Dresden (Alemanya) i de l’Institut d’Investigació per al Desenvolupament (Montpeller, França). Per part dels investigadors espanyols, l’estudi s’ha realitzat amb finançament del Ministeri d’Innovació, Ciència i Universitats (ajuda MICIU/AEI/10.13039/ 501100011033), dels Fons europeus Next Generation i del Programa María Zambrano del Ministeri d’Universitats (ZAMBRANO 21-26).
