La diversidad genética y los rasgos relacionados con la eficacia biológica en el lobo marino
Muchos rasgos importantes relacionados con la eficacia biológica (como la resistencia a parásitos, la supervivencia y el éxito reproductivo) están a menudo correlacionados con la heterocigosidad, que determina la existencia de dos formas diferentes de un gen específico en una población. En este contexto, se ha descubierto que estas correlaciones heterocigosidad-eficacia biológica (HFC) afectan tanto a las interacciones entre patógenos y sus hospedadores como a la evolución de la elección de pareja. Hasta el momento, la mayoría de los estudios han empleado únicamente unos diez marcadores genéticos de tipo microsatélite (secuencias repetidas de ADN), por lo que aún se dispone de muy poca información sobre los mecanismos responsables de las HFC. Para responder a esta cuestión, el proyecto FURSEALFITNESS (Elucidating the relationship between heterozygosity and fitness in a natural marine mammal population) empleó una técnica de secuenciación de nueva generación de polimorfismos de nucleótido simple para estudiar las HFC en una población natural de una especie de mamífero marino. Los investigadores emplearon una colonia reproductora de lobo marino antártico (Arctocephalus gazella) de la isla Pájaro, en el archipiélago de las Georgias del Sur, como sistema modelo para determinar la base de las HFC en una población natural. El objetivo era determinar si las HFC en esta especie se deben a la endogamia o a genes de escasa representación que tienen un efecto muy marcado (el denominado efecto local). El análisis de un conjunto de datos de microsatélites que comprende veintiuna temporadas de cría consecutivas junto con más de tres décadas de datos individuales de la colonia estudiada reveló que la heterocigosidad estaba estrechamente relacionada con múltiples rasgos relacionados con la eficacia biológica de las hembras. Estos rasgos abarcaban desde la supervivencia temprana hasta el éxito reproductor. Los investigadores también descubrieron que el cambio climático ha motivado un aumento de la selección en contra de hembras homocigoto de menor calidad. El equipo desarrolló un nuevo método para estimar la heterocigosidad a nivel de todo el genoma a partir de la secuenciación de alta resolución para, posteriormente, aplicarlo a una HFC de la carga parasitaria en la foca común (Foca vitulina). Esto no solo permitió demostrar de manera inequívoca que la HFC se debe a la endogamia, sino que también reveló que la heterocigosidad podría explicar mucha más variación en la eficacia biológica de lo que previamente se creía. Los investigadores de FURSEALFITNESS se propusieron explicar el principal mecanismo responsable de las HFC observadas en una amplia variedad de rasgos relacionados con la eficacia biológica en un sistema modelo. Esto ha proporcionado una mejor comprensión sobre cómo rasgos clave relacionados con la eficacia biológica, incluyendo la supervivencia de las hembras ante un estrés climático creciente, se correlacionan con genotipos individuales. Los resultados contribuirán a conocer el papel de una especie clave en el frágil ecosistema antártico y, a la vez, mejorarán la comprensión de la relación entre el genotipo y la eficacia biológica y cómo esto determina el comportamiento reproductor. Los descubrimientos del proyecto han sido publicados en la prestigiosa revista científica Nature y en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Palabras clave
Diversidad genética, rasgos relacionados con la eficacia biológica, lobo marino, correlaciones heterocigosidad-eficacia biológica, FURSEALFITNESS