Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad Americana ha secuenciado el genoma del nematodo subterráneo termófilo Halicephalobus mephisto, uno de los animales vivos más profundos, y determinó los mecanismos por los cuales el nematodo se adaptó a un ambiente extremo.
Halicephalobus mephisto se descubrió originalmente en un acuífero lleno de líquido al que se accede desde la mina de oro Beatrix en Sudáfrica, a 1,3 km por debajo de la superficie.
Esta especie de nematodos mide solo 0.5 mm de longitud y vive en aguas cálidas (37 grados Celsius), alcalinas (pH 7.9) y ricas en metano. La datación por radiocarbono indica que el agua del acuífero tiene más de 6,000 años.
El Gusano del Diablo es el primer animal subterráneo en secuenciar su genoma. El genoma ofrece evidencia de cómo la vida puede existir debajo de la superficie de la Tierra y abre una nueva forma de entender cómo la vida puede sobrevivir más allá de la Tierra, dijo John Bracht, profesor asistente de biología en la Universidad Americana que dirigió el proyecto de secuenciación del genoma.
La secuencia reveló que el genoma de Halicephalobus mephisto codifica una cantidad inusualmente grande de proteínas de choque térmico conocidas como Hsp70 , lo cual es notable porque muchas especies de nematodos cuyos genomas están secuenciados no revelan una cantidad tan grande.
“El Gusano del Diablo no puede escapar; está bajo tierra”, explicó Bracht. “No tiene más remedio que adaptarse o morir. Proponemos que cuando un animal no pueda escapar del calor intenso, comience a hacer copias adicionales de estos dos genes para sobrevivir”.
Hsp70 es un gen bien estudiado que existe en todas las formas de vida y restaura la salud celular debido al daño por calor.
Muchos de los genes Hsp70 en el genoma mephisto de Halicephalobus eran copias de sí mismos.
El genoma también tiene copias adicionales de los genes AIG1, conocidos genes de supervivencia celular en plantas y animales.
“Se necesitará más investigación, pero la presencia de copias del gen significa la adaptación evolutiva del gusano”, dijo el Dr. Bracht.
“No puede escapar; Está bajo tierra. No tiene más remedio que adaptarse o morir. Proponemos que cuando un animal no puede escapar del calor intenso, comienza a hacer copias adicionales de estos dos genes para sobrevivir”.
En un estudio separado, publicado en el Journal of Molecular Evolution, el Dr. Bracht y sus colegas examinaron varios genomas y descubrieron que la expansión de las familias de genes AIG1 y Hsp70 es común en los bivalvos, un grupo de moluscos que incluyen almejas, ostras y mejillones.
Estos animales están adaptados al calor como Halicephalobus mephisto. Esto sugiere que el patrón identificado en Halicephalobus mephisto puede extenderse más generalmente a organismos que no pueden escapar del calor ambiental.
Mayor información en: Deborah J. Weinstein, Sarah E. Allen, Maggie C. Y. Lau, Mariana Erasmus, Kathryn C. Asalone, et al. «The genome of a subterrestrial nematode reveals adaptations to heat». Nature Communications, Published: 21 November 2019.