Descubren en Europa Central un saltamontes con un genoma gigante

El genoma más grande de cualquier insecto es siete veces mayor que el genoma humano y lo ostenta un saltamontes de Europa Central, que se cree adquirió ese tamaño debido a las variaciones ambientales.

El genoma más grande de cualquier insecto, siete veces el tamaño del genoma humano, ha sido descubierto en un saltamontes europeo.

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En un estudio publicado en PLOS ONE, investigadores del Instituto Leibniz para el Análisis del Cambio en la Biodiversidad (LIB) y de la Academia Checa de Ciencias, demuestran que la idea de que los genomas de los insectos son comparativamente pequeños y menos complejos es errónea.

Saltamontes singular

El saltamontes zumbador moteado (Bryodemella tuberculata) se encuentra entre los saltamontes más conspicuos de Europa Central.

Al mismo tiempo, se encuentra entre los más raros, casi extinguidos excepto por un pequeño número de poblaciones en las orillas de los ríos de los Alpes.

Estos hábitats amenazados han sido formados por miles de años de cambio constante a través de la dinámica natural de los ríos.

"Posiblemente, esta adaptación a las condiciones ambientales variables ha fomentado la diversidad genética y llevado a tamaños de genoma excepcionales", plantea la hipótesis de Oliver Hawlitschek, jefe del laboratorio de genética LIB de Hamburgo.

"Al mismo tiempo, en comparación con los humanos, vemos que el tamaño del genoma no está necesariamente relacionado con el nivel de complejidad de un organismo", añade.

Evolución genómica

Este estudio es el más reciente de una serie de publicaciones sobre la evolución del tamaño del genoma en insectos en el contexto de su historia evolutiva y biogeográfica.

Ninguno de estos trabajos ha respondido a la pregunta de por qué, entre todos los insectos, los genomas de algunas especies de saltamontes son excepcionalmente grandes.

La mayoría de los genomas de insectos son mucho más pequeños, como el de la mosca de la fruta, cuyo tamaño no supera la sexta parte del genoma humano.

Diferentes tamaños

Los genomas animales varían mucho en tamaño, y gran parte de su arquitectura y contenido siguen sin comprenderse bien.

Incluso entre grupos relacionados, como órdenes de insectos, los genomas pueden variar en tamaño en órdenes de magnitud, por razones desconocidas.

Dado que el genoma completo debe duplicarse durante cada división celular, los científicos buscan las razones ocultas detrás de esta variabilidad.

Están tratando de comprender la arquitectura y el contenido de los genomas, pero aún queda un largo camino por recorrer.

Saltamontes y grillos

Los datos sobre el tamaño del genoma están disponibles solo para 1.345 de las más de un millón de especies de insectos conocidas. Todos los genomas más grandes se han encontrado en saltamontes y grillos.

Para comprender mejor la variación del tamaño del genoma en los saltamontes y su historia evolutiva, los investigadores midieron los genomas de 50 especies mediante citometría de flujo, investigando la variabilidad en especies relacionadas.

La citometría de flujo es una técnica biofísica empleada para determinar el número de células, el porcentaje de células vivas y ciertas características de las células (como el tamaño y la forma) en una muestra de sangre, médula ósea u otro tejido, que es recurrente también para la investigación genética.

Mediante este sistema, los investigadores descubrieron el genoma más grande en el saltamontes zumbador moteado, que reemplaza así al poseedor del récord anterior, el grillo del desierto asiático (Deracantha onos).

Mecanismos evolutivos

Hawlitschek considera que los análisis genómicos basados en secuencias más detalladas son una forma de aprender más sobre los mecanismos evolutivos que determinan el tamaño de los genomas.

"Estoy seguro de que estudiar estos extremos también nos proporcionará muchas ideas sobre la función de nuestros genomas humanos”, concluye.

Referencia

New estimates of genome size in Orthoptera and their evolutionary implications. Oliver Hawlitschek et al. PLOS ONE, March 15, 2023. DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0275551