Un nuevo proyecto de investigación a gran escala ha mapeado el genoma de 44 especies de rumiantes, un grupo de animales que han intrigado a los investigadores durante años debido a su diversidad biológica y su enorme importancia como animales domésticos.

El proyecto ofrece nuevas y valiosas ideas sobre cómo los ajustes genéticos a través de la evolución han convertido a los rumiantes en uno de los grupos de animales más exitosos del planeta. Los resultados se han publicado recientemente en tres artículos en la reconocida revista científica Science .

Un equipo de colaboración de investigadores daneses y chinos ha generado enormes cantidades de datos genómicos de 44 especies de rumiantes, algunas de las cuales son raras y están en peligro de extinción. El estudio revela algunos de los enigmas importantes en la biología evolutiva y varios de los resultados son de interés médico humano.

Nuevas técnicas de ADN revelan el éxito de los rumiantes

«Nuestra investigación muestra cómo los rumiantes han obtenido un uso más eficiente de los alimentos vegetales, por ejemplo, mediante un sofisticado sistema inmunológico que regula de manera muy precisa la flora bacteriana en el rumen. Además, encontramos ajustes en el metabolismo de los animales, lo que hace que sean capaces de explotar la capacidad de las bacterias para digerir el material vegetal. Finalmente, han desarrollado dientes especializados que también aumentan su consumo de alimentos.

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Estas son algunas de las razones para el éxito de los rumiantes», dice uno de los líderes del estudio, el profesor asistente, Rasmus Heller, del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague.

Los genes de los rumiantes son un tesoro
Crédito: Mogens Troll

El ADN es el plano de la vida. No solo se codifica para todas las características biológicas, sino que también registra la historia de las adaptaciones evolutivas.

«Con tecnología de vanguardia de secuenciación del genoma, podemos decodificar los genomas de cientos de especies, lo que antes era imposible. Al comparar los genomas de las diferentes especies, ahora podemos responder preguntas controvertidas sobre su evolución. Podemos detectar genes que son esenciales para los distintivos anatómicos de los rumiantes, como el estómago con múltiples cámaras. Estos no se encuentran en ningún otro lugar del reino animal», dice otro de los líderes del proyecto, el profesor Guojie Zhang del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague.

La investigación proporciona ideas interesantes

Además de ser de interés científico fundamental, los resultados de este proyecto también son de relevancia aplicada. Uno de los aspectos más importantes del estudio es que la investigación animal básica puede llevar a nuevos descubrimientos sorprendentes. Por ejemplo, muchos rumiantes salvajes son resistentes a enfermedades importantes y costosas del ganado como la fiebre aftosa y algunos incluso podrían haber desarrollado mecanismos de defensa contra el cáncer.

Los genes de los rumiantes son un tesoro
Crédito: Mogens Trolle.

Por ejemplo, y bastante sorprendente, el estudio indica que el crecimiento explosivo de las astas de ciervo (hasta 2 cm por día) puede asignarse a genes que participan en un tipo diferente de crecimiento celular explosivo, a saber, el cáncer. Mientras tanto, los ciervos han desarrollado otras variantes genéticas que contribuyen a mantener la división celular bajo control, evitando que se salga de control y causando daños como se ve con el cáncer. Al parecer, los ciervos pueden emplear un tipo controlado de crecimiento celular similar al cáncer para renovar sus impresionantes astas cada año.

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Los investigadores primero modificaron el ADN del animal, según ellos, para mejorarlo. Posteriormente, clonaron esas células fecundadas e implantaron los embriones resultantes en el útero de 50 vacas que la compañía tiene en un corral científico en Buenos Aires. El objetivo es, mediante edición génica, obtener nuevos ejemplares de raza Brangus.

«Estoy convencido de que nuestros datos y resultados contribuirán a encontrar genes de gran importancia en la producción ganadera. Hemos generado nuevos conocimientos sobre la base del crecimiento óseo, la biología regenerativa y las adaptaciones fisiológicas al clima y al medio ambiente. Estos descubrimientos pueden ser «fundamentales en nuestra búsqueda de tratamientos para enfermedades humanas en el futuro. Al mismo tiempo, hemos obtenido mucho más conocimiento sobre el desarrollo de este importante grupo de animales que ha desconcertado a los investigadores durante años», dice Rasmus Heller.

El estudio es uno de los proyectos genómicos más extensos y coherentes jamás realizados en animales. Los tres artículos en Science comprenden la primera fase de los resultados del proyecto y hay más por venir.