Esponja revela los orígenes de los animales

Sobre la base de una Universidad de Rice comunicado de prensa

Origen y evolución de la vida
Publicado: 08/07/10

Resumen: Una esponja simple es revelar los misterios sobre la evolución de la vida en la Tierra.Los científicos han secuenciado el genoma de una esponja de Australia. La información está ayudando a los biólogos de búsqueda de secuencias de ADN compartido por los animales multicelulares.

Genoma conecta los puntos entre Amphimedon, descendientes de los animales

La esponja simple puede revelar mucho sobre la vida en la Tierra . Los investigadores que han secuenciado el genoma de un habitante Down Under están aprendiendo cuán comunes son esas raíces.

Una esponja de adultos de las especies que viven Amphimedon queenslandica con un descuento de octocorales Gran Barrera de Coral de Australia. Crédito de la imagen: Maely Gauthier

En un artículo publicado online en la revista Naturaleza , la Universidad de Rice, Nicholas Putnam se encuentra entre un grupo de científicos que han establecido un borrador de la secuencia del genoma de los queenslandica Amphimedon , una esponja hallado en las costas de Australia. El genoma está ayudando a los biólogos evolucionistas conectar los puntos en su búsqueda de secuencias de ADN compartido por metazoos o animales multicelulares.

Las esponjas son un grupo antiguo, con restos fósiles que datan de al menos 650 millones de años. Se cree que fue el primer grupo de animales a la rama de todos los demás. Por lo tanto, los genes compartidos por las esponjas y otros animales que han estado presentes en el antepasado común de todos los metazoos. Este antepasado se han desarrollado mecanismos para coordinar la división celular, el crecimiento, la especialización, la adhesión y la muerte, lo que sugiere que las esponjas temprana ya tenía un conjunto de herramientas de desarrollo similares a los de hoy en metazoos, dijo Putnam, un profesor asistente de ecología y biología evolutiva.

La esponja marina conocida como queenslandica Amphimedon. Crédito: UC Santa Barbara

“Lo que es interesante es lo nuevo que estamos aprendiendo acerca de la evolución animal”, dijo Putnam, quien se involucró con el proyecto mientras trabajaba en el Departamento de Energía de instituto común del genoma en 2006. ”Por ejemplo, las esponjas tienen embriones, y con el genoma nos ayuda a estudiar la forma de desarrollar y hacer conexiones específicas a las vías de desarrollo en otros animales.

“Es el tipo de cosa que conducirá a una comprensión mucho más clara de lo que los metazoos primer aspecto,” dijo.

Ese antepasado lejano podría haber parecido una esponja. Para el presente trabajo, Putnam ayudó a comparar el proyecto con 13 Amphimedon genoma completo de genomas de otros animales, incluyendo una selección de invertebrados, así como una choanoflagellate .

Los investigadores escribieron de una conservación “notable de la estructura del gen y genoma organización” que es común a todos.”Ahora podemos decir que los patrones a gran escala de la organización del genoma que hemos visto se conservan en otros grupos de animales proceden de la raíz del árbol de los animales”, dijo Putnam.

El desafío es aprender lo que hacen. ”El foco de mi investigación es comprender si los patrones que han sido de alrededor de mil millones de años tienen algunas funciones especiales – o si están dando vueltas porque no hay suficiente tiempo ha pasado para borrar.”

Científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara, Kenneth S. Kosik, Cecilia Conaco, y Oakley Todd, contribuyeron a este estudio. Crédito: Rolle Vara

Lo que falta es también interesante, dijo. Los patrones ancestrales de organización del genoma común a las demás criaturas se ausente de ciertos artrópodos – invertebrados que incluyen los gustos de los ciempiés y las langostas – y nematodos.

“Si el patrón que falta es neutral, se diría que en algún lugar a lo largo de la historia de esos grupos, la tasa de (evolutiva) El cambio acelerado lo suficiente como para romper la conexión”, dijo Putnam. ”Si es funcional, entonces de alguna manera los grupos superó cualquier limitación está en que en otros linajes.”

También sorprendente es que mientras que las acciones Amphimedon genes clave de desarrollo con un conjunto diverso de los metazoos, su estructura básica no ha cambiado en 600 millones de años. Habida cuenta de las mismas raíces, los investigadores se preguntan por qué no evolucionó más radicalmente, y están trabajando para identificar las diferencias que dieron lugar a, por ejemplo, las células nerviosas en otras criaturas, pero no esponjas.

Desbloqueo de los mecanismos básicos de la multicelularidad también puede ayudar a los investigadores a comprender lo que sucede cuando estos mecanismos van mal y pueden provocar cáncer y enfermedades autoinmunes.

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