El National Center for Biotechnology Information (NCBI) publicó las secuencias completas del genoma mitocondrial de las tortugas marinas Caretta caretta y Eretmochelys imbricata, obtenidas en el Laboratorio de Biología Molecular de Utadeo, como parte de dos tesis de grado de los estudiantes Gerson Beltrán y Katherine Otálora. El trabajo produjo conocimientos específicos y profundos que explican muchos de los eventos pasados y futuros de las tortugas marinas.
La investigación se llevó a cabo en el grupo de investigación de Utadeo GENBIMOL “Genética, Biología Molecular y Bioinformática”, el cual nació en el año 2008, bajo la dirección del profesor Javier Hernández Fernández, para trabajar con tortugas marinas. La primera experiencia que se tuvo, fue la realización del cariotipo de la tortuga cabezona, llamada por los científicos Caretta caretta. El cariotipo es una fotografía de los cromosomas (estructuras subcelulares que contienen la información genética). Se continuaron estudios de identificación a nivel molecular de las tortugas, de filogeografía, genética y secuenciación de algunos genes. En total se han realizado en el grupo 7 tesis que han sido pioneras en estudios moleculares de tortugas marinas en Colombia.
Explotación de las tortugas marinas
Como lo afirma el profesor Javier Hernández, “las tortugas marinas han sido explotadas desde épocas antiguas para extraer de ella alimentos (aceites y proteína) y derivados (hueso, cuero y concha), todas estas acciones antrópicas traducidas en saqueos constantes durante las temporadas de cada año, captura de juveniles y adultos en las áreas de forrajeo y reproducción, incluso eventos naturales como la dinámica oceanográfica de las costas, son las principales causas del riesgo inminente de extinción en el que se encuentra actualmente, siendo declarada en peligro desde 1996. Dadas estas categorías, todas las tortugas marinas son objeto de protección a nivel nacional e internacional. El marco jurídico colombiano relativo a su protección y conservación incluye decretos y resoluciones del INPA, Corporaciones Regionales y el Código de Recursos Renovables en materia de fauna silvestre relacionado con el aprovechamiento de las tortugas marinas. Los planes de manejo de estas especies migratorias requieren de cooperación internacional para asegurar su efectividad, por lo que se han establecido diversos convenios internacionales que las protegen (IUCN, CITES, CDB, MARPOL, SPAW, Convención de Cartagena, entre otros) (MAVDT, 2002)”.
Importancia de las tortugas marinas
Al respecto, el profesor Hernández habla respecto a las migraciones que realizan las tortugas marinas de miles de kilómetros, tardan entre dos a tres décadas para madurar sexualmente, por lo tanto, funciona como un indicador importante de la salud de los ambientes costeros y marinos a escala local y global, “las tortugas marinas son organismos relevantes de sistemas ecológicos complejos (arrecifes de coral, praderas de pastos marinos, fondos blandos) cuya vitalidad se interrelaciona con otros recursos comerciales explotables (incluyendo peces, moluscos y manglares); así como con otros servicios del ecosistema: como la estabilización de áreas costeras y transferencia de energía desde el mar hacia la tierra”.
Lo que representa este logro
Después del logro obtenido, con la publicación del ADN mitocondrial de estas tortugas en NCBI, el reto del grupo es la obtención del transcriptoma (el conjunto de genes que se expresan en proteínas, cuya información biológica es requerida por la célula en un momento particular, es decir, secuencias de genes que siempre se expresan). Estas secuencias han permitido proporcionar a los modelos ecológicos tradicionales un horizonte más amplio, basado en estudios de la genómica ecológica, el poder dilucidar los rasgos de importancia ecológica y evolutivamente relevantes en las poblaciones naturales. También ha permitido identificar genes candidatos de importancia biológica, genes implicados en la adaptación de entornos específicos y mapeo genético, desarrollo de marcadores microsatélites y de polimorfismos de nucleótidos simples (SNPs), genética de poblaciones y genes implicados en la diferenciación sexual de especies.
Los genes mitocondriales se encargan de la producción de la energía celular, razón por la cual esta molécula reviste gran importancia, además varias investigaciones se han centrado en los genomas mitocondriales de todos los organismos ya que al ser una molécula relativamente pequeña y heredada únicamente por vía materna se identifica muy fácilmente y se pueden hacer relaciones de parentesco. Anteriormente se han reportado algunos genes de estas tortugas, pero esta es la primera vez que se reportan genomas completos de tortugas marinas de Colombia. Este avance permite ampliar la información genética que se posee actualmente de las tortugas marinas en Colombia, además se pueden hacer avances en estudios de filogenia, relaciones evolutivas entre las diferentes especies tortugas marinas y entre individuos y poblaciones de la misma especie. Estos genomas permiten hacer análisis de filogeografía, correspondencia de los lugares de orígenes de las diferentes poblaciones de tortugas y sus rutas migratorias, al hacer comparaciones entre las diferentes secuencias.
El genoma mitocondrial de estas tortugas posee una longitud de 16,300 pb en los que identificamos 22 genes ARNt, 2 genes ARNr (12S ARNr y 16S ARNr), 13 genes codificantes de proteínas (ND1, ND2, ND3, ND4L, ND4, ND5, ND6, COI, COII, COIII, ATP8, ATP6y CytB) y un región no codificable D-Loop. Este es un hecho importante para la comunidad académica tanto tadeísta como a nivel mundial.
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