DUVI

Diario da Universidade de Vigo

Sara Rocha e Alvarina Couto centráronse na produción de aliñamentos de clústeres de xenes

A UVigo, única institución española en participar na secuenciación do xenoma da lura xigante 

Máis de 40 autores, liderados pola investigadora lusa Rute Fonseca, asinan o traballo

Tags
  • Estudantes
  • Medios
  • PAS
  • PDI
  • Vigo
  • Investigación
Mª del Camen Echevarría DUVI 17/01/2020

Tras elaborar a súa tese de doutoramento, codirixida polo catedrático David Posada, entre os anos 2005 e 2009, Sara Rocha (Lisboa, 1980) incorporouse ao Laboratorio de Filoxenómica da Universidade de Vigo no ano 2011. Moi interesada no estudo da filoxenias, a investigadora lusa sumouse hai meses a un estudo internacional centrado na secuenciación do xenoma da lura xigante (Architeuthis dux) ou kraken da man da súa coordinadora, a investigadora portuguesa da Universidade de Copenhague Rute Fonseca. “A  colaboración foi un pouco fortuíta. Coñezo a Rute hai anos e como traballamos no mesmo campo e sabía que eu tiña os coñecementos e recursos bioinformáticos para procesar a enorme cantidade de datos que algunhas análises implican, preguntoume se podería axudar nalgunhas tarefas”, explica Rocha, que durante algúns meses contou coa colaboración no Laboratorio de Filoxenómica de Alvarina Couto, “unha bióloga portuguesa que traballou baixo a nosa supervisión”.

Máis de 40 investigadoras e investigadores internacionais de 35 institucións, entre os que Sara Rocha é a única representante dunha universidade ou centro de investigación español, foron quen de secuenciar o xenoma da lura xigante, un traballo que acaba de ser publicado na revista GigaScience. O estudo prolongouse durante varios anos, entre outras razóns, pola mala calidade das mostras das luras, que unicamente se atopan mortas e en estado de putrefacción, o que implica que o seu ADN está bastante degradado, complicando a súa extracción en cantidade e calidade suficientes para realizar os experimentos. Non obstante, neste caso, e a partir das mostras dun único individuo localizado en Nova Zelandia, o uso de moitas tecnoloxías de secuenciación diferentes fixo posible obter un xenoma de excelente calidade, o que permitiu comparar cos demais xenomas de cefalópodos, outros invertebrados e vertebrados.

Un primeiro paso para coñecer o xigante

“Pódese ver o xenoma como unha especie de ‘manual de instrucións’ dun organismo. Así que o valor da secuenciación do xenoma da lura xigante é incalculable. Son datos que quedan aí e permitirán aos científicos explorar moitas outras cuestións”, sinala Sara Rocha, que explica que cos datos agora dispoñibles se poden comparar con outros xenomas e empezar a descubrir similitudes e diferenzas que nos próximos anos poden permitir comprender porque as luras xigantes son así e tamén como funcionan. “Ademais, tanto traballo e tempo mereceron a pena, porque ao final é un dos xenomas de cefalópodos de mellor calidade, medido pola contigüidade dos seus fragmentos, ou sexa, os anacos dun quebracabezas que se conseguiron montar”, detalla a investigadora do Laboratorio de Filoxenómica da UVigo.

Segundo explica Rocha, este traballo internacional permitiu confirmar e afondar en moitas cousas que xa se observaran no xenoma do polbo, publicado no ano 2015, como a súa elevada porcentaxe de elementos transponibles no medio de zonas xénicas, “algo así como fragmentos de xenes que se copian dun lado para outro do ADN e métense polo medio doutros xenes e que poden funcionar un pouco como modos de xerar diversidade e xenes e/ou proteínas novas”, ou como a enorme cantidade de protocadherinas, involucradas na formación das sinapses, e das que o polbo e a lura xigante teñen o dobre que os mamíferos e tres veces máis ca outros moluscos. “Resulta moi tentador especular sobre o seu papel nas capacidades sensoriais ou como substrato de intelixencia e memoria deste animais e é outra vía de investigación que se abre”, afirma a investigadora portuguesa, que tamén destaca que outra particularidade observada tamén no xenoma é que os xenes HOX, responsables dun desenvolvemento correcto do plano corporal, están bastante máis distantes entre si que noutros animais, a excepción do polbo. “Queda por saber se no polbo non están tan dispersos como se pensou e o problema é que non se conseguiu ‘montar tan ben o quebracabezas’ ou se realmente polbo e lura son tan distintos”, apunta Sara Rocha.

Aliñamentos de miles de clústeres de xenes

Ao longo dun período de seis meses Sara Rocha e Alvarina Couto dedicáronse á produción de aliñamentos de miles de clústeres de xenes, entre a lura e outros invertebrados e vertebrados para que as e os científicos puidesen comparar, un traballo que require dunha gran capacidade computacional e que foi posible realizar grazas ao CESGA (Centro Tecnolóxico de Supercomputación de Galicia). “Cando secuencias o xenoma dun organismo, que en total son uns cuantos mil millóns de letriñas –ACATAGA---, o que fas é cortar todo o seu ADN en anacos moi pequenos; ler cachiños (de tamaño variable) nunha máquina e logo montalo como un quebracabezas. Dificilmente acabas con todo o quebracabezas completo, senón con miles de fragmentos que representan xenes ou clústeres de xenes, dos que intentas aprender un pouco máis”, detalla a investigadora lusa sobre o seu traballo.

A partir da comparación cos xenes ou dos clústeres de xenes doutros organismos (o aliñamento),  pódense saber que xenomas son máis parecidos, se as organizacións dos xenes son parecidas ou moi diferentes, se hai xenes que existen nunhas especies e noutras non, ou se os xenes en si, en detalle, son máis ou menos idénticos e que implicacións ten isto nas proteínas que cada organismo vai por producir. “É como o primeiro paso para que despois se poida mirar con detalle cuestións máis particulares e facelo esixe unha gran capacidade computacional e afortunadamente aquí temos o CESGA”, conclúe Rocha.