La UMA secuencia el primer genoma de los mixinos, especie de los vertebrados

Los mixinos son unos peces muy misteriosos y característicos que habitan en los fondos marinos a bastante profundidad, por lo que suele ser imperceptible. Además, no se encuentra en territorios cercanos a España, sino que vive en Japón, en Corea, en el Sudeste Asiático, etc. En Europa sí existe una especie similar, aunque a más distancia de la superficie, y se suele observar en las aguas de Suecia y Noruega. En la Península Ibérica están los hermanos de los mixinos, un animal denominado lamprea. Este último, además, se come en Galicia y Portugal. El mixino es un animal carroñero y vive enterrado o escondido en los fondos marinos y solo sale cuando, por ejemplo, una ballena muere y cae al fondo del mar para devorar el cadáver de este animal. Juan Pascual Anaya asegura que es un limpia fondos y tiene mucho valor ecológico en Asia, además de su valor económico. «Los mixinos no están amenazados y, aunque se coma, no es un plato muy común por su inaccesibilidad. En Japón se dejó de comer, allí solo se pesca para enviarlo a Corea del Sur, pescar mixinos es una tarea ardua, ya que se realiza con trampas para congrios», añade el investigador.

El ser humano pertenece al grupo de los vertebrados, es decir, los seres vivos que tienen columna vertebral, un tubo nervioso, espina dorsal… Juan Pascual Anaya explica que, a su vez, hay dos grupos, los que se denominan vertebrados sin mandíbula, que serían, por ejemplo, los mixinos, y después está el resto, vertebrados con mandíbula, a los que pertenecen el ser humano, los tiburones, los ciervos, los perros… El primer camino es comparar ambos para saber cómo surge la mandíbula, ya que la evolución de estos desarrolla cuál es el origen, que todos comparten. Para esto hay que investigar los genomas. «Hubo un animal que fue cambiando y generó un organismo nuevo. Ese inicio no lo podemos ver, así que lo que hacemos es observar los animales que tenemos actualmente y vemos las cosas que son iguales y que consideramos que estaban presentes en el animal ancestral», cuenta Juan Pascual Anaya.

Juan Pascual Anaya ha secuenciado el genoma de los mixinos, pero ¿qué es un genoma? En palabras del investigador, es lo más parecido a un manual de instrucciones en el mundo de la biología. «Todas las células tienen el mismo manual de instrucciones y cuando está creciendo un embrión lo que hace el organismo es leerlo y saber dónde tiene que poner el brazo, la cabeza, etc», apunta Anaya. De este modo, si se compara un animal vertebrado que tiene mandíbula con otro que, por el contrario, carece de ella, se puede llegar a entender que es diferente en el genoma (en ese manual) para que esto sea así.

El genoma del ser humano está a la orden del día y ya, tal y como señala Anaya, se secuencian poblaciones enteras. En cambio, el genoma del mixino no se tenía hasta ahora y ese era uno de los objetivos de este proyecto: encontrarlo y compararlo con el grupo de los vertebrados con mandíbula (el del ser humano) para saber el origen más ancestral. Anaya explica que encontró en este trabajo una oportunidad para rellenar este hueco del conocimiento y avanzar en esta dirección.

El inicio de esta investigación comienza hace unos 12 años, aproximadamente. Juan Pascual Anaya se encontraba en Japón trabajando y desarrollando sus líneas de estudio, algo que era ideal para coger las muestras de estos animales. «Como en Japón se caza el mixino para comer era fácil encontrar alguien que los pescara y que utilizase las herramientas y las trampas necesarias. Todos los años capturamos mixinos», comenta. Este trabajo, que se ha desarrollado durante casi una década, ha sido realizado por un consorcio internacional que incluye a más de 30 instituciones procedentes de España, Reino Unido, Japón, China, Italia, Noruega y Estados Unidos, entre los que destaca la Universidad de Tokio, el instituto de investigación de Japón RIKEN, la Academia China de la Ciencia o el Centro de Regulación Genómica de Barcelona, entre otros.

En el momento que ya tenían la muestra del mixino, el grupo investigador procedía a extraer el ADN para secuenciar con técnicas masivas, que ya son bastante accesibles y fáciles, según expone Anaya. Una de las dificultades con las que se encontraron en el camino fue que el mixino tiene uno de los genomas más complicados de ensamblar porque tiene unas particularidades que lo hacen muy diferente al del ser humano. «Pierde ADN durante el desarrollo y no todos los tejidos tienen el mismo genoma. Necesitamos coger un tejido en particular, que se encuentra únicamente en los testículos del animal, que los tiene en la parte interna, por lo que hay que diferenciar macho de hembra, extraer el aparato reproductor… Otra peculiaridad es que, en ese manual de instrucciones, aparece la misma página repetida una y otra vez sin información, como con garabatos y no se puede leer, y si no entendemos qué pone no sabemos exactamente dónde encajarlo porque un genoma nos da las páginas sueltas y nosotros, para secuenciarlo, tenemos que ordenarlas; pero si tenemos miles y miles de páginas que son iguales y que están llenas de garabatos, no sabemos dónde ponerlas», explica.

Este es el principal motivo por el que no estaba secuenciado este genoma hasta día de hoy. Este grupo de investigación empezó a coger muestras en 2013 y hasta 2018 no obtuvieron los datos necesarios como para tener un genoma completo. A partir de ahí, comenzaron a compararlo con el del grupo de vertebrados con mandíbula. También es importante añadir que, si este proceso ha sido largo, todo se acentuó durante el COVID-19, ya que Juan Pascual Anaya volvió a España en plena pandemia y tuvo que adaptarse a dar clase en la modalidad semipresencial porque consiguió plaza como docente en la Universidad de Málaga.

Juan Pascual Anaya cuenta orgulloso que han respondido a una hipótesis que llevaba abierta más de 50 años: «Siempre se había supuesto que ese ancestro común se había duplicado dos veces y nosotros sabemos que el ser humano parte de una especie que en algún momento ha duplicado su genoma dos veces y pasamos a tener cuatro copias de ese gen, pero no se sabía cuándo había ocurrido. Había evidencias de que ese ancestro común se había duplicado una vez y que, ya a partir de ahí, se dividieron en vertebrados no mandibulados y los que sí tienen mandíbula». El científico explica que el linaje que lleva hacia esos vertebrados con mandíbula duplica el genoma otra vez, pero por separado. «Ahora sabemos que nuestro genoma es diferente al del ancestro de todos los vertebrados porque hemos duplicado los genomas una vez más a partir de ahí. Por otro lado, los mixinos y las lampreas (que serían el otro grupo), las han triplicado y en vez de tener esas cuatro copias que tenemos nosotros de esos genes que estaban en el ancestro, estos animales tienen seis porque el ancestro original lo duplica una vez y pasa a dos; después lo triplica y pasa a seis copias de los genes», comenta Anaya.

Una de las conclusiones que destaca Juan Pascual Anaya es la evidenciación del impacto que tiene la multiplicación de los cromosomas. Los animales ancestrales han duplicado el genoma completo y eso hace que se incremente la complejidad del genoma en los dos grupos: en los mandibulados y en los no mandibulados. Esa complejidad hace que aparezcan secuencias reguladoras, que son esos interruptores que activan los genes, pero el efecto que tiene en cada grupo es diferente. En los vertebrados que no tienen mandíbula, apenas se incrementa la diversidad morfológica, es decir, hay menos especies; y en el caso del linaje con mandíbula, sí aparecen muchos grupos de animales. Sin embargo, el investigador señala que aún no saben por qué ocurre esta diferencia entre ambos grupos.

Una de las teorías que baraja este equipo de científicos es que el origen del ser humano se establezca en la hibridación de dos especies distintas. «No sabemos cómo serían, peces obviamente, pero no qué dos especies. Lo que es casi seguro es que fueron dos especies diferentes que se han mezclado y por eso se duplicó el genoma», afirma Juan Pascual Anaya, que hace hincapié en que su intención es seguir investigando sobre estos animales, pero desde España, así que utilizará las lampreas, que como él las llama son los hermanos de los mixinos en este país.

Uno de los problemas de los científicos en España es la falta de concienciación con la financiación y los pocos recursos que se destinan a la misma. Este proyecto cuenta con el trabajo de siete países diferentes, casi treinta instituciones… «Yo creo que hoy en día es un poco más fácil, ya no solo por la financiación, sino porque los precios de este tipo de cosas han ido bajando bastante. La tecnología se ha incrementado muchísimo, es mucho más accesible, hay más empresas que ofrecen los servicios comparado con hace unos años», expresa Anaya.

El científico afirma que España está avanzando en la investigación y que hay centros y profesionales muy buenos. «Ahora mismo España no tiene nada que envidiarle a Japón, por ejemplo, podemos estar bastante orgullosos con el sistema que tenemos, aunque siempre se puede mejorar», confirma Anaya.