La secuenciación de su genoma demuestra una estrategia de supervivencia única
En un sorprendente ejemplo del ingenio de la naturaleza, un equipo de investigación colaborativo ha revelado que un pez bioluminiscente brilla no produciendo sus propias moléculas emisoras de luz, sino "robándolas" de sus presas.
Mediante la secuenciación de genoma completo de alta calidad, los investigadores han demostrado de forma concluyente que el pez Parapriacanthus ransonneti carece del gen necesario para producir luciferasa, la enzima responsable de la bioluminiscencia, lo que confirma una rara estrategia biológica conocida como "cleptoproteinismo".
Las funciones biológicas suelen estar regidas por genes codificados en el genoma de un organismo, lo que constituye la base del dogma central de la biología molecular. Sin embargo, se sabe que algunos organismos adquieren y utilizan componentes funcionales de otros organismos, un fenómeno conocido como cleptobiología.
Vídeo: El pez salivón amarillo presenta un color corporal que varía del rojizo al anaranjado gracias a la dispersión de pigmentos rojos sobre la superficie de su cuerpo transparente, a través del cual incluso se puede ver la columna vertebral. Al contraer estos pigmentos rojos, el pez puede lograr que su cuerpo sea semitransparente, mientras que al expandirlos, se ve oscuro bajo el agua. Crédito: Government Park (Ocean Expo Park)/Okinawa Churaumi Aquarium
Anteriormente, el equipo de investigación descubrió que Parapriacanthus ransonneti obtiene la luciferasa de ostrácodos bioluminiscentes (luciérnagas marinas), que consume y utiliza para emitir luz.
Sin embargo, sin un análisis genómico completo, seguía sin estar claro si el pez realmente carecía del gen de la luciferasa o si lo había adquirido mediante transferencia horizontal de genes de sus presas.
Para resolver este problema, el equipo construyó un borrador del genoma de alta calidad del P. ransonneti utilizando las últimas tecnologías de secuenciación. Un análisis exhaustivo no reveló rastro alguno de genes de luciferasa derivados de ostrácodos, ni evidencia de genes transferidos horizontalmente dentro del genoma del pez.
Imagen: Los peces salivones amarillos, Parapriacanthus ransonneti, que miden aproximadamente 7 cm de largo, habitan la costa del Pacífico y forman hermosos cardúmenes de miles de individuos. Aunque se exhiben con frecuencia en acuarios domésticos, su bioluminiscencia no es muy conocida. Crédito: Parque del Gobierno (Parque Ocean Expo)/Acuario Churaumi de Okinawa
"Estos resultados proporcionan pruebas convincentes y concluyentes de que este pez no posee el código genético para la bioluminiscencia", dijo Manabu Bessho-Uehara, profesor asociado del Instituto de Investigación Fronteriza para las Ciencias Interdisciplinarias (FRIS) de la Universidad de Tohoku. "En cambio, depende por completo de las proteínas que obtiene de sus presas, lo que representa una forma verdaderamente única de adaptación biológica".
Estos hallazgos proporcionan la primera prueba genómica definitiva del cleptoproteinismo. Más allá de su importancia evolutiva, este trabajo abre nuevas vías de investigación sobre cómo las proteínas pueden ser ingeridas, protegidas de la digestión y mantenidas en un estado funcional; conocimientos que, en última instancia, podrían contribuir al desarrollo de sistemas innovadores de administración de fármacos para terapias orales.
Los detalles de los hallazgos se publicaron en Scientific Reports: Absence of the luciferase gene in the genome of the kleptoprotein bioluminescent fish Parapriacanthus ransonneti
