Genómica funcional de Amphioxus y los orígenes de la regulación génica de los vertebrados

Área de la Ciencia:

• La genómica evolutiva
• Genómica comparada
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• Los vertebrados poseen genomas complejos formados por dos duplicaciones de genoma completo.
• Comprender la evolución de la regulación génica es crucial para identificar las innovaciones clave de los vertebrados.

Objetivo del estudio:

• Investigar la evolución de la regulación del genoma de los cordados mediante la secuenciación del genoma de los anfioxos.
• Para comparar los elementos reguladores y la expresión génica entre anfioxus y vertebrados.

Principales métodos:

• Secuenciación del genoma de Branchiostoma lanceolatum (anfioxus mediterráneo).
• Caracterización de la metilación del ADN, la accesibilidad de la cromatina y las modificaciones de las histonas.
• Análisis del transcriptoma a través de etapas de desarrollo y tejidos adultos.

Principales resultados:

• Identificó una etapa intermedia en la evolución del potenciador entre anfioxus y vertebrados.
• Se encontró una alta conservación de la expresión génica y la lógica cis-reguladora, que alcanza su punto máximo durante el período filotípico embrionario medio.
• Demostró que más del 80% de los genes duplicados en los vertebrados restringían la expresión, lo que llevaba a la especialización y al aumento de la complejidad reguladora.

Conclusiones:

• Amphioxus proporciona información sobre el panorama regulatorio que precede a las innovaciones de los vertebrados.
• Las duplicaciones de todo el genoma desempeñaron un papel significativo en la evolución de la regulación genética y la complejidad de los vertebrados.
• La especialización de la expresión génica, en lugar de la subfuncionalización, fue un camino evolutivo dominante para los genes duplicados en los vertebrados.