Una especie de pez pulmonado descubierta en América del Sur se ha adjudicado el título del animal con el genoma más grande secuenciado hasta ahora. El ADN de Lepidosiren paradoxa comprende la asombrosa cantidad de 91 mil millones de letras químicas o “bases”, 30 veces más que el genoma humano , según informan los investigadores en Nature . Sin embargo, esos 91 mil millones de bases de ADN solo contienen aproximadamente la misma cantidad de genes que tenemos los humanos (aproximadamente 20 000), y el resto consiste en ADN no codificante, tal vez incluso “basura”. Al comparar este genoma con los de otros peces pulmonados, los investigadores determinaron que L. paradoxa agrega el equivalente a un genoma humano a su ADN cada 10 millones de años.

“Este es el tamaño de genoma más grande reportado hasta ahora en animales”, dice Graciela García, genetista evolutiva de la Universidad de la República de Uruguay que no participó en este trabajo pero que estudió los genomas de los peces killi, que también tienen mucho ADN no codificante. “Estoy muy emocionada”.

Los peces pulmonados, a veces llamados “fósiles vivientes”, son peces de aletas lobuladas que respiran aire y que se cree que son los más parecidos a los ancestros comunes más antiguos de todos los vertebrados . Por eso, desde 2018, Axel Meyer y Manfred Schartl, biólogos evolutivos de la Universidad Julius Maximilians de Würzburg, y sus colegas han trabajado para descifrar los genomas de los peces pulmonados de tres continentes para comprender mejor la evolución de los vertebrados.

Primero secuenciaron el pez pulmonado australiano, cuyos huesos de las aletas se parecen a los de nuestras extremidades y a los de otros animales terrestres. Luego pasaron al pez pulmonado africano, cuyos huesos de las extremidades son mucho más reducidos. Ahora, han abordado el pez pulmonado sudamericano, que también tiene aletas reducidas y un genoma dos veces más grande que sus primos australianos y africanos.

En ese genoma masivo se incluyen los genes del organismo, las instrucciones para sus proteínas escritas en cuatro “letras” químicas diferentes llamadas nucleótidos o bases, así como códigos para fragmentos útiles de ARN. Pero la gran mayoría del genoma de L. paradoxa está compuesta de algo más: tramos repetitivos llamados elementos transponibles que pueden hacer copias de sí mismos e insertar esas copias nuevamente en el ADN. Alrededor del 90% del genoma de L. paradoxa consiste en estas secuencias “egoístas”, descubrieron los investigadores, en comparación con aproximadamente el 40% del genoma humano.

¿Cómo es posible que el genoma del pez pulmonado se haya vuelto tan abarrotado de ADN repetitivo? Al compararlo con otros genomas de vertebrados, se ha descubierto que su crecimiento no se ha controlado porque los peces pulmonados de Sudamérica y África han perdido genes clave cuyos productos de ARN y proteínas frenan los elementos transponibles. “Esto debe suponer un coste enorme para el animal”, afirma Meyer. Todos menos uno de los 19 cromosomas de este pez pulmonado tienen el tamaño de todo el genoma humano, por lo que se necesita mucha energía para copiar ese ADN. Y el núcleo y la célula que lo encierran deben ser más grandes.

García señala que, en ocasiones, un genoma más grande puede ayudar a un organismo a adaptarse a condiciones cambiantes. Cuando los elementos transponibles se encuentran en un gen o cerca de él, pueden alterar la actividad de ese gen, lo que puede ser beneficioso en las condiciones adecuadas. Estos fragmentos de ADN cambiantes pueden incluso ser el material para la creación de nuevos genes . Sin embargo, “también puede convertirse en una espada de Damocles si no es posible regular los genes que garantizan la viabilidad del organismo”, afirma. Por lo tanto, no está claro por qué los peces no desarrollaron nuevas formas de controlar la propagación de estos llamados genes saltarines. Meyer llega a decir: “Son peces que la evolución olvidó”.

Sin embargo, el genoma de L. paradoxa no es el más grande de todos los seres vivos. Ese título se le otorgó recientemente al helecho de horquilla de Nueva Caledonia ( Tmesipteris oblanceolate ), con sus 160 mil millones de bases. Y otras plantas, como un raro arbusto japonés llamado Paris japonica , también tienen enormes.

“Pero en el caso de los animales”, afirma Meyer, “me sorprendería que hubiera un genoma más grande”.

Sin embargo, Claus-Peter Stelzer, biólogo evolutivo de la Universidad de Innsbruck, no está de acuerdo. Señala que, en términos de peso, el genoma del pez pulmonado jaspeado ( Protopterus aethiopicus ) podría ser un 50% más grande que el de sus primos. Solo cuando se haya secuenciado podrá coronarse al verdadero campeón del genoma animal.

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