La Universitat de Barcelona participa en la seqüenciació del genoma de la paparra
Un consorci internacional en el qual participen els investigadors Julio Rozas i Alejandro Sánchez Gracia, de lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona, ha seqüenciat el genoma nuclear de lʼIxodes scapularis, una espècie de paparra. Lʼestudi, publicat a Nature Communications, és el primer en què es descriu el genoma dʼun quelicerat —un grup dʼorganismes que inclouen les aranyes, les paparres o els àcars, entre dʼaltres— amb importància en salut pública i en veterinària.
Un consorci internacional en el qual participen els investigadors Julio Rozas i Alejandro Sánchez Gracia, de lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona, ha seqüenciat el genoma nuclear de lʼIxodes scapularis, una espècie de paparra. Lʼestudi, publicat a Nature Communications, és el primer en què es descriu el genoma dʼun quelicerat —un grup dʼorganismes que inclouen les aranyes, les paparres o els àcars, entre dʼaltres— amb importància en salut pública i en veterinària.
Una espècie rellevant per a la salut pública
LʼIxodes scapularis és un ectoparàsit, és a dir, un paràsit que viu a la part exterior del seu hoste, i vector de molts patògens, com ara els que causen la malaltia de Lyme, lʼanaplasmosi granulocítica humana o la babesiosi, que afecten els humans i altres espècies dʼinterès agropecuari.
Segons apunta Julio Rozas, catedràtic del Departament de Genètica i investigador ICREA Acadèmia a lʼIRBio-UB, «lʼanàlisi de la informació genòmica obtinguda proporciona recursos importants per establir de quina manera les paparres parasiten i transmeten els patògens. En el futur, això pot permetre desenvolupar noves metodologies per controlar els vectors; per exemple, identificant fàrmacs que puguin actuar selectivament sobre lʼorganisme».
En la recerca sʼha obtingut la seqüència genòmica de la paparra, i sʼhan determinat els gens que codifica. El genoma dʼaquesta espècie està format per 2,1 Gbp (els humans tenen 3 Gbp), i els investigadors hi han identificat prop de 20.500 gens. També han pogut determinar que el genoma de la paparra conté una gran acumulació dʼADN repetitiu, format per còpies de la mateixa seqüència de nucleòtids, i molts retrotransposons —un element genètic mòbil de lʼADN—, que representen al voltant del 70 % del genoma.
Dʼaltra banda, els investigadors han dut a terme unes primeres anàlisis de lʼestructura genòmica de lʼespècie, de famílies de gens importants en la biologia i processos específics del parasitisme, i nʼhan realitzat una anàlisi poblacional. Rozas remarca que, «fonamentalment, lʼestudi proporciona recursos per determinar la base genètica del parasitisme, de la preferència dʼhostes, o de les infeccions de virus que transmet la paparra».
El sistema quimiosensorial, clau en el reconeixement de lʼhoste
Lʼequip de la Universitat de Barcelona ha tingut un paper rellevant en aquest treball de recerca i ha coordinat la secció dʼestudi del sistema quimiosensorial de la paparra, concretament en relació amb les famílies de gens del gust i lʼolfacte. Segons lʼinvestigador Alejandro Sánchez-Gracia (IRBio-UB), «estudiar lʼevolució dʼaquestes famílies de gens del sistema quimiosensorial és molt important per conèixer la biologia dʼaquestes especies, atès que participen en el reconeixement de lʼhoste».
Les dades confirmen que en aquests organismes el sistema olfactori està basat en famílies de gens diferents dels dʼinsectes. «De fet, sabem que els quelicerats (àcars, paparres i aranyes), els miriàpodes (centpeus) i els insectes van colonitzar la Terra de manera independent, i va ser en aquestes transicions quan es van originar, com una innovació evolutiva, els sistemes olfactoris dʼaquestes especies», apunta Rozas. «El que hem vist és que al llarg de lʼevolució, els quelicerats han seguit estratègies moleculars diferents per adaptar-se a la detecció de noves molècules químiques (odorants)», conclou lʼinvestigador.
Els investigadors han determinat que no existeixen membres de les famílies dels receptors olfactius típics dʼinsectes (OR), ni de les proteïnes dʼunió a odorants (OBP o CheB), i només han identificat una proteïna de la família quimiosensorial (CSP). Dʼaltra banda, el genoma dʼIxodes conté 62 gens de receptors gustatius (GR) i 29 receptors ionotròpics i de glutamat ionotròpics (IR/iGLuR), tots ells implicats en la percepció dels senyals químics en insectes.
En el treball, liderat per la Universitat de Purdue (Indiana, EUA), també hi han participat investigadors de la Universitat Pompeu Fabra, lʼInstitut de Recerca en Recursos Cinegètics (Ciudad Real), el Centre Nacional dʼInvestigacions Cardiovasculars (Madrid), la Universitat de Santiago de Compostel·la i lʼInstitut dʼInvestigació Sanitària de Santiago de Compostel·la.
El projecte està finançat per institucions dels Estats Units: Instituts Nacionals de Salut (NIH), Institut Nacional dʼAl·lèrgia i Malalties Infeccioses i Departament de Salut i Serveis Humans.
Referència de lʼarticle:
Gulia-Nuss, M. et al. «Genomic insights into the Ixodes scapularis tick vector of Lyme disease». Nature Communications, febrer de 2016. Doi: 10.1038/NCOMMS10507