Un grupo único está utilizando "genes saltarines" para reescribir rápidamente su propio ADN
Una nueva investigación revela un vínculo entre la subida de las temperaturas y los cambios en el ADN de los osos polares, lo que puede ayudarlos a adaptarse y sobrevivir en entornos cada vez más desafiantes.
El estudio realizado por científicos de la Universidad de East Anglia (UEA) descubrió que algunos genes relacionados con el estrés térmico, el envejecimiento y el metabolismo se comportan de manera diferente en los osos polares que viven en el sureste de Groenlandia, lo que sugiere que podrían estar adaptándose a sus condiciones más cálidas.
El hallazgo sugiere que estos genes juegan un papel clave en cómo las diferentes poblaciones de osos polares se adaptan o evolucionan en respuesta a los cambios en el clima y las dietas locales.
Los autores dicen que comprender estos cambios genéticos es importante para guiar los futuros esfuerzos de conservación y análisis, permitiéndonos ver cómo los osos polares podrían sobrevivir en un mundo en calentamiento y qué poblaciones corren mayor riesgo.
Esto ocurre cuando se prevé que más de dos tercios de los osos polares se extingan para 2050, con una extinción total prevista para finales de este siglo. El océano Ártico también se encuentra en su punto más cálido, con temperaturas que siguen aumentando, lo que reduce las plataformas de hielo marino vitales que los osos utilizan para cazar focas, lo que provoca aislamiento y escasez de alimento.
Cómo se realizó el estudio
El estudio analizó muestras de sangre tomadas de osos polares en el noreste y sureste de Groenlandia para comparar la actividad de los llamados "genes saltarines" (pequeñas piezas móviles del genoma que pueden influir en el funcionamiento de otros genes), su relación con las temperaturas en las dos regiones y los cambios asociados en la expresión genética.
Los científicos descubrieron que las temperaturas en el noreste de Groenlandia eran más frías y menos variables, mientras que en el sureste fluctuaban y era un ambiente significativamente más cálido y menos helado, lo que creaba allí muchos desafíos y cambios para el hábitat, y uno similar a las futuras condiciones pronosticadas para la especie.
La investigadora principal, la Dra. Alice Godden, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UEA, advirtió que si bien el hallazgo ofrece cierta "esperanza" para los osos polares, deben continuar los esfuerzos para limitar el aumento de la temperatura global.
"El ADN es el manual de instrucciones dentro de cada célula, que guía el crecimiento y desarrollo de un organismo", afirmó. "Al comparar los genes activos de estos osos con los datos climáticos locales, descubrimos que el aumento de las temperaturas parece estar impulsando un aumento drástico en la actividad de los genes saltarines dentro del ADN de los osos del sureste de Groenlandia".
"En esencia, esto significa que diferentes grupos de osos tienen distintas secciones de su ADN modificadas a ritmos diferentes, y esta actividad parece estar vinculada a su entorno y clima específicos. Este hallazgo es importante porque muestra, por primera vez, que un grupo único de osos polares en la parte más cálida de Groenlandia está utilizando "genes saltarines" para reescribir rápidamente su propio ADN, lo que podría ser un mecanismo de supervivencia desesperado contra el derretimiento del hielo marino".
Imagen: Actividad divergente de transposones entre subpoblaciones de osos polares que habitan en diferentes zonas climáticas. Crédito: Alice Godden and Benjamin Rix
Implicaciones para la supervivencia del oso polar
La Dra. Godden añadió: "Mientras el resto de la especie se enfrenta a la extinción, estos osos en particular proporcionan un mapa genético que explica cómo podrían adaptarse rápidamente al cambio climático, lo que convierte su código genético único en un elemento fundamental para los esfuerzos de conservación".
"Sin embargo, no podemos dormirnos en los laureles. Esto ofrece cierta esperanza, pero no significa que los osos polares corran menos riesgo de extinción. Aún debemos hacer todo lo posible para reducir las emisiones globales de carbono y frenar el aumento de la temperatura".
Con el tiempo, la secuencia de ADN humano puede cambiar y evolucionar, pero el estrés ambiental, como los climas más cálidos, puede acelerar este proceso. Se cree que este estudio es la primera vez que se encuentra una relación estadísticamente significativa entre el aumento de las temperaturas y la alteración del ADN en una especie de mamífero salvaje.
También se encontraron cambios en áreas de expresión genética del ADN vinculadas al procesamiento de grasas, lo que es importante cuando escasea el alimento y podría significar que los osos del sureste se están adaptando lentamente a las dietas más ásperas basadas en plantas que se pueden encontrar en las regiones más cálidas, en comparación con las dietas principalmente grasas y basadas en focas de las poblaciones del norte.
Investigación previa y próximos pasos
"Identificamos varios puntos genéticos clave donde estos genes saltarines mostraron una alta actividad, algunos de ellos ubicados en las regiones codificantes de proteínas del genoma, lo que sugiere que los osos están experimentando rápidos y fundamentales cambios genéticos a medida que se adaptan a la desaparición de su hábitat de hielo marino", afirmó la Dra. Godden.
El trabajo se basa en un estudio previo de la Universidad de Washington, que descubrió que la población de osos polares del sureste de Groenlandia era genéticamente diferente del grupo del noreste, después de separarse hace unos 200 años.
La Dra. Godden y sus colegas analizaron datos de actividad genética recopilados para ese estudio de 17 osos polares adultos: 12 del noreste y cinco del sureste de Groenlandia.
Utilizaron una técnica llamada secuenciación de ARN para analizar la expresión del ARN, las moléculas que actúan como mensajeros y muestran qué genes están activos. Esto les proporcionó una visión detallada de la actividad genética, incluyendo el comportamiento de los genes saltarines.
La Dra. Godden afirmó que el siguiente paso sería observar otras poblaciones de osos polares (existen unas 20 subpoblaciones en todo el mundo) y añadió: "También espero que este trabajo destaque la urgente necesidad de analizar los genomas de esta preciosa y enigmática especie antes de que sea demasiado tarde".
El estudio "Diverging transposon activity among polar bear sub-populations inhabiting different climate zones" se ha publicado en la revista Mobile DNA
