updated 3:21 PM CET, Dec 9, 2016

¿Cómo sobreviven los pulpos en las aguas heladas?

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nueva especie pulpo blanco fantasma

El pulpo de agua fría cambia el RNA antes de que se transformé en proteínas

Genes de aspecto similar pueden llegar a producir grandes diferencias en las distintas especies

Las frías aguas de los océanos Ártico y Antártico son suficientes para frenar a muchas especies. Sin embargo, los pulpos que se han trasladado a estas áreas realizan "trucos" con su material genético para mantenerse en movimiento.

Las bajas temperaturas no los detienen porque todas las moléculas se mueven más lentamente en temperaturas más frías, incluidas las proteínas que envían mensajes de "movimiento" a través de las células nerviosas. Para compensar, una especie de pulpo de agua fría cambia, o "edita", proteínas intermedias para producir moléculas - llamadas RNA - como una solución a corto plazo que le permite una mayor flexibilidad que si se tratara de alterar realmente el ADN, las llamadas mutaciones genéticas.

Aunque los científicos saben que existe la edición del RNA y que puede cambiar la forma en que ciertos canales se abren y cierran en el cuerpo (y a su vez el tiempo que tarda el envío de mensajes a lo largo de los nervios), no lo habían visto pasar en respuesta a una señal del medio ambiente, especialmente a la temperatura, dijo el investigador del estudio de la Universidad de Puerto Rico, Joshua Rosenthal.

Joshua Rosenthal en la Antártida

Cefalópodos fríos

Los investigadores compararon dos especies de pulpo. Individuos de la especie Pareledone fueron recolectados en el centro de investigación en la Antártida (Estación McMurdo), donde las aguas tienen un promedio de 35.2 grados Fahrenheit (1,8 grados Celsius). La otra especie, Octopus vulgaris, provino de las aguas de Puerto Rico, que suelen tener unos 86 grados Fahrenheit (30 grados Celsius).

Se analizaron los genes que componen los canales de conducción-electricidad de iones que regulan cuándo una célula del cerebro (o neurona) envía un mensaje. Los investigadores encontraron poca diferencia en las señales entre las dos especies, pero para compensar la desaceleración de la temperatura los que viven en la Antártida y los pulpos tropicales utilizaron sus genes muy similares de diferentes maneras.

"Lo que realmente nos sorprendió, cuando clonamos [miramos el código de] los genes, vimos que son prácticamente idénticos en  el pulpo de la Antártida y el tropical, después de millones de años de evolución en muy diferentes temperaturas", dijo Rosenthal. "No son las diferencias en los genes lo que hace adaptarse a un individuo al frío. Es por la edición del RNA en la forma que se adaptan al frío los organismos".

Octopus vulgaris de Puerto Rico

Edición de RNA

Así que, aunque los genes son los mismos, los investigadores encontraron evidencia de que fue cambiado el RNA del pulpo de agua fría antes de que se transformará en proteínas. El RNA es la forma intermedia de ADN que es quien realmente produce las proteínas que le indican al cuerpo cómo debe funcionar.

Cuando se expresa sin editar, los canales de iones de agua fría abren alrededor de 14 veces más lento y cierran 60 veces más lento en agua fría en comparación con las aguas cálidas. Cuando se activan, esta particular edición de RNA cambió la forma en que estos canales trabajaban y permitió que el pulpo compensara las muy duras condiciones físicas manteniendo sus señales nerviosas en movimiento de forma relativamente rápida, incluso en aguas frías.

"Desde el punto de vista del organismo... es una buena opción ya que puede decidir cambiar ahora la función de proteínas o no  desear hacerlo. No tiene que atenerse a lo que sus genes dicen exactamente" dijo Rosenthal. "Para el observador más casual parecería que esto es mucho trabajo para el organismo, pero esto permite al organismo tener una respuesta gradual, no sólo una respuesta u otra".

aguas heladas de la Antártida

Esta edición es un ejemplo de cómo las diferencias entre las especies van más allá de su código genético único. Incluso genes de aspecto similar pueden llegar a producir grandes diferencias en las distintas especies. La edición del RNA es menos frecuente en los vertebrados y mamíferos, hay unos 30 a 40 sitios conocidos de edición en los seres humanos.

El estudio fue publicado el 5 de enero en la revista Science: RNA Editing Underlies Temperature Adaptation in K+ Channels from Polar Octopuses

Ver también pulpo blanco fantasma y otras especies descubiertas en la Antártida