El genoma de ciertas tortugas marinas puede ayudar a entender una enfermedad que amenaza a las especies

Un estudio más completo de la secuenciación genética de la tortuga laúd y de la tortuga verde muestra que ambas comparten la mayor parte de su código genético. Y un trabajo publicado en la revista PNAS aporta a la comprensión de cómo este grupo evoluciona para delinear estrategias de conservación

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Como si fueran poco la contaminación, la pesca incidental y la caza, las tortugas marinas padecen un tipo de cáncer que limita su supervivencia. Durante las últimas décadas, algunas de las amenazas causadas por el hombre se han mitigado mediante acciones de conservación. Pero ahora se ha abierto un nuevo horizonte con la mira puesta en entender y quizá hallar tratamientos para esta enfermedad.

Sucede que un consorcio internacional de científicos ha concretado la secuenciación más completa hasta ahora realizada del genoma de dos de las siete especies que viven en el mar: la tortuga laúd (Dermochelys coriacea) y la tortuga verde (Chelonia mydas), con lo cual ha expandido la comprensión del sistema inmunitario y de la evolución de estos animales.

Los resultados de los primeros análisis salieron publicados en la revista PNAS en un artículo de un grupo de científicos que cuenta con la participación de investigadoras brasileñas apoyadas por la FAPESP.

“Las tortugas son vulnerables a estos tumores a los que se denomina fibropapilomatosis, causados por la infección de un virus del herpes específico de estos animales. Aunque la mayoría de los estudios apunten casos de esta enfermedad en las tortugas verdes, se la ha encontrado en otras especies”, explica Elisa Karen da Silva Ramos, doctoranda en el Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp) y una de las autoras del estudio.

“La [tortuga] verde, sin embargo, parece tener más genes asociados al sistema inmunitario en algunos cromosomas específicos, que pueden suministrar pistas sobre cómo lucha contra el virus”, añade Da Silva Ramos, quien realizó una parte de los análisis durante una pasantía en el Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, en Alemania, con beca de la FAPESP.

Debido a que se está llevando adelante un estudio más detallado sobre esta área del genoma, los investigadores esperan arribar en poco tiempo más a la confirmación de qué está ocurriendo exactamente con esos genes en la tortuga verde.

Este trabajo integra las investigaciones del Vertebrate Genomes Project, cuyo objetivo es secuenciar los genomas de todos los animales vertebrados de la Tierra. Actualmente, se está mapeando el código genético de las otras cinco especies de tortugas marinas. Con los nuevos datos, será posible avanzar aún más en la comprensión de la defensa contra enfermedades y de otras características evolutivas de esos reptiles.

“Nuestros análisis identificaron diferencias en la cantidad de genes relacionados con la inmunidad entre las dos especies y también nos permitieron detectar la ubicación del llamado complejo mayor de histocompatibilidad [CMH], que contiene genes imperativos para la respuesta a los patógenos”, afirma Blair Bentley, quien lleva adelante una pasantía posdoctoral en la Universidad de Massachusetts, en Estados Unidos, y es el autor principal del trabajo.

Según el investigador, los genomas aportan información que puede utilizarse para investigar esta y otras enfermedades, aparte de aportar pistas rumbo al diseño de futuros tratamientos y acciones de conservación.

Los arrepentidos

“Las tortugas tienen una lenta tasa de evolución y se encuentran vulnerables a la extinción. Por eso es importante entender qué genes les hicieron posible tener éxito en el ambiente marino. Esto se refleja tanto en mutaciones como en la cantidad de copias de genes”, comenta Mariana Freitas Nery, docente del IB-Unicamp y coautora del estudio.

Freitas Nery coordina un proyecto que cuenta con el apoyo de la FAPESP en el cual se investiga el genoma de especies cuyos antepasados, luego de abandonar el ambiente acuático y adaptarse al terrestre, volvieron a vivir en el agua. “Bromeamos y decimos son arrepentidos”, dice (lea más en: revistapesquisa.fapesp.br/alteracao-em-quatro-genes-pode-explicar-o-gigantismo-das-baleias/ y agencia.fapesp.br/35857/).

Las tortugas divergieron de antepasados terrestres que regresaron al mar hace alrededor de 100 millones de años. A su vez, la separación entre la tortuga laúd y la tortuga verde se concretó hace unos 60 millones de años. De todos modos, la lenta evolución del grupo hizo que ambas especies compartieran la mayor parte del genoma.

Entre las diferencias halladas se encuentran los genes relacionados con los sensores olfativos. Aun cuando viven en el mar, las tortugas respiran aire y tienen un ancestro terrestre. Por eso poseen tanto sensores que detectan moléculas en el aire como otros que detectan aquellas que se encuentran disueltas en el agua, algo esencial para la migración y la reproducción, y también para la identificación de presas, ejemplares de la misma especie y predadores.

“Como la tortuga verde habita más cerca de la costa, mantiene un mayor contacto con la contaminación y con otras condiciones adversas con respecto a la tortuga laúd, que vive la mayor parte de su vida en aguas profundas. Asimismo, mientras que la primera especie posee una dieta variada, la segunda realiza grandes migraciones para alimentarse de medusas”, aclara Ramos.

Los investigadores temen que la lenta evolución de las tortugas las vuelva incapaces de adaptarse a las rápidas alteraciones en el ambiente, como las causadas por el cambio climático.

“En la tortuga laúd, por ejemplo, demostramos su escasa diversidad en las áreas funcionales del genoma, lo que sugiere que las poblaciones pueden carecer de la capacidad para adaptarse al rápido aumento de la temperatura provocado por la acción humana”, culmina diciendo Bentley.

Puede leerse el artículo intitulado Divergent sensory and immune gene evolution in sea turtles with contrasting demographic and life histories en el siguiente enlace: www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2201076120.