Notícies
Inici  >  Notícies > Experts de la UB i de l’IRBio seqüencien el genoma d’una aranya...

Experts de la UB i de l’IRBio seqüencien el genoma d’una aranya endèmica de les illes Canàries

Aquesta espècie, que habita als boscos insulars de laurisilva, és una gran depredadora generalista que no utilitza teranyina per capturar les preses.

Aquesta espècie, que habita als boscos insulars de laurisilva, és una gran depredadora generalista que no utilitza teranyina per capturar les preses.

D'esquerra a dreta, els investigadors Paula Escuer, Cristina Frías-López, Julio Rozas, Alejandro Sánchez-Gracia, Miquel Arnedo i José F. Sánchez-Herrero.

D'esquerra a dreta, els investigadors Paula Escuer, Cristina Frías-López, Julio Rozas, Alejandro Sánchez-Gracia, Miquel Arnedo i José F. Sánchez-Herrero.

L'article presenta el primer genoma nuclear i mitocondrial seqüenciat d’una espècie de la superfamília Dysderoidea, i el segon dins el grup de les Synspermiata, un dels principals llinatges d’aranyes.

L'article presenta el primer genoma nuclear i mitocondrial seqüenciat d’una espècie de la superfamília Dysderoidea, i el segon dins el grup de les Synspermiata, un dels principals llinatges d’aranyes.

La investigació aporta noves perspectives per conèixer les bases genètiques del canvi ecofenotípic que es produeix durant els fenòmens de radiació adaptativa al llarg de l’evolució biològica.

La investigació aporta noves perspectives per conèixer les bases genètiques del canvi ecofenotípic que es produeix durant els fenòmens de radiació adaptativa al llarg de l’evolució biològica.

05/09/2019

Recerca

Un equip investigador de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona acaba de seqüenciar el genoma de l’aranya Dysdera silvatica Schmidt 1981, una espècie endèmica que habita als boscos de laurisilva de les illes de Gomera, Hierro i La Palma, a les Canàries. El nou treball revela la primera seqüenciació del genoma d’un artròpode a les illes Canàries, un arxipèlag amb una rica biodiversitat en espècies endèmiques que es distribueixen per tot el territori insular.

 

En el nou article, publicat a la revista GigaScience, hi participen els experts Julio Rozas, Miquel Arnedo, José Francisco Sánchez-Herrero, Cristina Frías-López, Paula Escuer, Silvia Hinojosa-Álvarez i Alejandro Sánchez-Gracia (UB-IRBio).
 

Dysdera silvatica: un voraç depredador als boscos canaris de laurisilva

El gènere Dysdera, al qual pertany Dysdera silvatica, inclou més de 250 espècies d’aranyes de distribució majoritàriament mediterrània. Els arxipèlags de la Macaronèsia representen el límit occidental de la distribució d’aquest tàxon, que ha assolit una significativa diversificació específica a les illes Canàries, on actualment se’n coneixen prop de cinquanta espècies endèmiques.

«Una d’aquestes espècies és Dysdera silvatica, integrada dins d’un llinatge evolutiu que ha esdevingut un dels principals depredadors —tant en abundància com en diversitat— de les xarxes tròfiques d’invertebrats terrestres insulars», detalla el professor Miquel Arnedo, del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio).

«L’espècie D. silvatica és un depredador generalista. Cal tenir en compte, però, que, a diferència d’altres grups d’aranyes, el gènere Dysdera també inclou especialistes en la caça i el consum d’isòpodes terrestres. Totes aquestes espècies conviuen a les illes Canàries, on sembla que l’especialització tròfica en aquests crustacis ha evolucionat diferents cops independentment», afegeix Arnedo, que dirigeix el Grup de Recerca en Sistemàtica i Evolució Zoològica de la UB.


La primera seqüenciació d’un genoma en la superfamília Dysderoidea


Aquesta és la primera seqüenciació del genoma nuclear i mitocondrial d’una espècie de la superfamília Dysderoidea, i la segona que es coneix dins el grup de les Synspermiata, un dels principals llinatges d’aranyes. En el cas d’aquest grup, la primera espècie amb informació genòmica disponible va ser l’aranya violinista (Loxosceles reclusa Gertsch & Mulaik, 1940), una espècie distribuïda al continent americà i força coneguda pel seu potent verí necròtic.

Segons les conclusions del treball, el genoma de l’espècie D. silvatica és molt gran (1,7 giga parell de bases o Gbp) i presenta una alta complexitat, amb una fracció enorme de seqüencies genòmiques repetitives. Tal com assenyala el catedràtic Julio Rozas (UB-IRBio), que ha codirigit l’estudi juntament amb Alejandro Sánchez-Gracia, «en el marc del treball s’ha generat un assemblatge de la seqüencia genòmica d’uns 1,4 Gbp, un 54 % dels quals està constituït per elements repetitius».

«Hem identificat i caracteritzat un total de 36.000 gens que codifiquen per a proteïnes», destaca Rozas, que és cap del Grup de Recerca en Genòmica Evolutiva i Bioinformàtica a la Universitat de Barcelona, integrat en la plataforma Bioinformatics Barcelona (BIB).

L’espècie D. silvatica és diploide —es a dir, presenta una doble dotació cromosòmica— i té un sistema de determinació del sexe de tipus XX-X0, en què les femelles tenen sis parells de cromosomes no sexuals (autosomes) i la parella dels cromosomes sexuals XX. En el cas dels mascles, també hi ha sis parells d’autosomes i només un cromosoma sexual X.


Tècniques de seqüenciació de tercera generació per abordar un genoma complex

El treball investigador per seqüenciar el genoma de la Dysdera silvatica es va iniciar fa prop de cinc anys mitjançant l’aplicació de tècniques de seqüenciació massiva de segona generació (next generation sequencing, NGS) com ara la tecnologia Illumina. Amb aquest protocol, es van generar uns mil milions de seqüencies curtes (de 100 parells de bases) que encara eren insuficients per obtenir un assemblatge de qualitat del complex genoma de l’espècie.

Per això, l’equip va complementar les dades amb tècniques de seqüenciació de tercera generació (single molecule sequencing, SMS) de PacBio i Nanopore, «unes metodologies més costoses però més efectives per obtenir seqüencies del genoma molt més llargues, i facilitar un assemblatge genòmic de més qualitat fent servir els denominats assembladors híbrids, que combinen dades de la seqüenciació obtinguda a través de diverses tecnologies», detalla  José Francisco Sánchez-Herrero, membre del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística i de l’IRBio i primer autor de l’article.


Ecologia, evolució i comportament reproductiu

Des d’una perspectiva global, el nou treball aporta noves perspectives per conèixer les bases genètiques del canvi ecofenotípic que es produeix durant els fenòmens de radiació adaptativa al llarg de l’evolució biològica. En concret, en el cas dels exemplars del gènere Dysdera a les illes Canàries, la seqüenciació del genoma d’aquesta primera espècie podrà aportar informació molt valuosa sobre l’arquitectura genètica subjacent als canvis fenotípics i fisiològics que s’associen tant a l’especialització tròfica com a les adaptacions al medi subterrani, en un entorn natural on algunes espècies s’han adaptat a viure de manera exclusiva en els tubs volcànics.

En l’àmbit del comportament reproductiu, la família Dysderidae inclou espècies que mostren el mecanisme de selecció femenina críptica, és a dir, una estratègia reproductiva que consisteix en la selecció postcòpula per part de la femella de l’esperma d’un mascle determinat per fecundar els seus ous. Aquesta selecció es realitza mitjançant un complex sistema de diverticles i glàndules associades a la vulva femenina. Conèixer les característiques del genoma d’una espècie d’aquesta família podria contribuir a determinar en el futur la base genètica d’aquest comportament, mitjançant l’estudi comparatiu de diverses regions del genoma sota constriccions selectives diferents entre sexes, i entre espècies amb diferents estratègies sexuals.

Finalment, el treball proporciona uns recursos molt útils per abordar estudis sobre altres qüestions evolutives i funcionals fonamentals, com ara l’origen i evolució de productes d’interès mèdic o comercial produïts per les aranyes (verins, seda, etc.).



 

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • ??? peu.flickr.alt ???
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona