Descifran el genoma del enigmático tiburón elefante

Es uno de los tiburones más raros del planeta. La naturaleza le ha dotado de una especie de trompa que le permite escarbar en el fondo marino para cazar crustáceos y que le ha valido aCallorhinchus milii el apodo de tiburón elefante.

Ahora, un equipo internacional de investigadores ha secuenciado su genoma, una información con la que pretenden conocer mejor este particular animal que vive en aguas templadas de Nueva Zelanda y del sur de Australia, en profundidades de entre 200 y 500 metros. Y es que, más allá de su extraño aspecto, los científicos quieren investigar cómo ha evolucionado el sistema inmune de esta longeva especie y averiguar por qué en lugar de tener huesos, el esqueleto de los tiburones es cartilaginoso.

Los detalles de esta investigación, en la que se ha comparado el genoma del tiburón elefante con el de los humanos y los de otras especies de vertebrados ya secuenciados, se publican esta semana en la revista Nature.

Los tiburones son unos animales particularmente interesantes desde el punto de vista evolutivo, pues se encuentran entre los vertebrados con mandíbulas articuladas más antiguos que todavía no se han extinguido.

Los vertebrados con mandíbulas se conocen globalmente como gnatostomados y se dividen en dos grandes grupos: los que tienen esqueletos óseos y los que poseen un esqueleto de cartílagos. "Aunque estos dos grupos se diferenciaron hace unos 450 millones de años, con el genoma del tiburón elefante en nuestras manos podemos comenzar a identificar las adaptaciones genéticas clave en el árbol evolutivo", explica Wesley Warren, investigador del Instituto del Genoma de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington y coautor de este estudio.

Terapias contra la osteoporosis

El análisis del genoma del tiburón elefante y su comparación con el de otras especies, explican los investigadores liderados por Byrappa Venkatesh, ofrecerá nuevas ideas sobre las bases genéticas de la formación de huesos y la adaptación del sistema inmune, que permite a los organismos responder mejor a los patógenos.

Los científicos sostienen también que la investigación sobre este tiburón ayudará a entender mejor enfermedades humanas como la osteoporosis, por lo que esperan que permita desarrollar terapias más eficaces, así como formular nuevas estrategias para mejorar el sistema inmune de las personas.

Un genoma compacto

No obstante, detrás de la elección de esta especie de tiburón para secuenciar su genoma hay una razón práctica: su genoma es compacto, pues su tamaño es de unos mil millones de pares de bases de ADN (1000 Mb), aproximadamente un tercio del del genoma humano. Es también el más pequeño de los peces cartilaginosos, entre los que además de los tiburones hay numerosas especies de rayas.

Al compararlo con otros genomas, los científicos descubrieron una familia de genes que no está presente en el tiburón elefante pero sí en todos los vertebrados con huesos, como los pollos, las vacas, los ratones y los seres humanos. Cuando los investigadores eliminaban alguno de los genes de esta familia en el pez cebra, observaban una disminución en la formación de huesos, lo que mostraría el papel de esta familia de genes en el desarrollo óseo.

Para sorpresa de los científicos, el análisis de su genoma (el primero de un pez cartilaginoso que se ha secuenciado por completo) reveló que el tiburón elefante no cuenta con unas células del sistema inmune que aparentemente juegan un papel esencial tanto a la hora de combatir virus e infecciones bacterianas como para la prevención de enfermedades autoinmunes como la diabetes tipo I y la artriris reumatoide.

Un sistema inmune simple pero eficaz

A pesar de que su sistema inmune es muy simple, parece muy eficaz pues estos tiburones son longevos y cuentan con buenas defensas: "La estructura del sistema inmune del tiburón elefante es muy diferente a la del de los mamíferos. Es obvio que son capaces de combatir de forma eficaz una gran variedad de infeccionessin ese tipo concreto de célula, lo que indica que la naturaleza ofrece diferentes soluciones para el mismo problema", reflexiona Thomas Boehm, coautor del estudio y director del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética, en Alemania.

Los científicos también han descubierto que el genoma del tiburón elefante es el que más despacio ha evolucionado de entre los vertebrados conocidos, superando incluso a los celacantos, unos peces con aletas lobuladas que se consideran fósiles vivientes.