Gecko crestado: Perspectivas sobre la regeneración de la cola
La investigación sobre los gecos crestados revela secretos genéticos detrás de la regeneración de la cola.
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Tabla de contenidos
El gecko crestado es un tipo de lagarto único que solo se encuentra en Nueva Caledonia. Conocido científicamente como Correlophus ciliatus, este lagarto tiene características distintas, como espinas en la cabeza y los ojos. A diferencia de muchos otros lagartos, no puede regenerar su cola si se le corta. Esto lo convierte en un tema interesante para la investigación.
El gecko crestado tiene un conjunto típico de Cromosomas, al igual que muchas otras especies de geckos de Nueva Caledonia. Tiene 38 cromosomas, y sus células tienen una estructura específica que se puede observar bajo un microscopio. Este lagarto es adaptable y se desenvuelve bien en cautiverio porque prefiere un ambiente cálido, parecido a su hogar natural tropical. A diferencia de otros lagartos que pueden necesitar luces especiales o dietas específicas, los geckos crestados pueden prosperar con temperaturas normales de habitación y una dieta variada.
Uno de los aspectos más destacados del gecko crestado es sus hábitos de reproducción. Puede reproducirse casi en cualquier época del año sin necesidad de condiciones estacionales particulares, lo que lo convierte en un favorito entre quienes tienen lagartos como mascotas.
Características Físicas
Los geckos crestados son fácilmente reconocibles debido a su apariencia única. Tienen espinas que sobresalen de sus cabezas, lo que contribuye a su aspecto encantador. Estas espinas a menudo se llaman crestas de cabeza y espinas de pestaña. Además de su aspecto llamativo, son conocidos por sus colas distintivas. Sin embargo, a diferencia de especies relacionadas, cuando un gecko crestado pierde su cola, no vuelve a crecer. Esta falta de regeneración de la cola es rara entre los geckos, ya que la mayoría puede volver a crecer su cola tras perderla.
Importancia de la Investigación
La incapacidad de los geckos crestados para regenerar sus colas los distingue de muchos otros lagartos. Dentro de la familia de los geckos, solo unas pocas especies no tienen esta habilidad, y el gecko crestado es el más accesible para los dueños de mascotas. Aún más interesante es que pueden reproducirse con otros lagartos que pueden regenerar sus colas, como C. sarasinorum, Mniarogekko chahoua y Rhacodactylus auriculatus.
Los investigadores están interesados en estudiar a los geckos crestados para aprender más sobre por qué algunos lagartos pueden regenerar sus colas mientras que otros no. Con la intención de secuenciar el Genoma de C. ciliatus, los científicos esperan identificar las regiones genéticas que son importantes para la regeneración de la cola.
Cómo se Realiza la Investigación
El proceso de estudiar el gecko crestado implica varios pasos. Primero, los científicos recolectan muestras siguiendo pautas específicas para asegurar el bienestar de los animales. Por ejemplo, podrían extraer ADN de un embrión de gecko crestado recolectado de un huevo incubado.
Luego, el ADN se secuencia usando tecnología avanzada. Específicamente, se utiliza una plataforma llamada PacBio Sequel II para recopilar datos del genoma. La información recolectada ayuda a los investigadores a estimar el tamaño del genoma del gecko y entender su composición genética.
Para asegurar que los datos sean precisos, los científicos realizan un análisis k-mer, donde analizan segmentos cortos del ADN. Esto ayuda a estimar el tamaño del genoma y verificar si hay errores en el proceso de secuenciación. También utilizan herramientas de software para filtrar cualquier secuencia innecesaria que se haya incluido accidentalmente, asegurando que los datos sean limpios y confiables.
Ensamblaje de Andamiaje
Después de obtener los datos de secuenciación, los investigadores crean un ensamblaje preliminar del genoma. Utilizan bibliotecas llamadas Dovetail Omni-C para ayudar a organizar y conectar las secuencias de ADN. Este método permite a los científicos ordenar las secuencias en un formato más estructurado, facilitando el estudio.
La organización de las secuencias implica ver cómo se relacionan diferentes piezas de ADN entre sí. Al mapear las secuencias, los científicos pueden encontrar conexiones y organizar el genoma de manera más clara. Esto ayuda a entender la estructura completa del genoma.
Análisis de Contenido Repetitivo
El ADN repetitivo es un componente del genoma que puede desempeñar varios roles. Los investigadores buscan específicamente elementos transponibles, que son segmentos de ADN que pueden moverse dentro del genoma. Identificar y entender estos elementos es un aspecto importante de la investigación genética.
A través de software especializado, los investigadores pueden predecir y enmascarar estos elementos repetitivos, asegurando que no interfieran con la identificación de información genética importante.
Anotación de Genes y Evaluación de Calidad
Una vez que los procesos de secuenciación y ensamblaje están completos, el siguiente paso es identificar genes dentro del genoma. Los científicos utilizan secuencias codificantes de otras especies de lagartos para ayudar a entrenar un modelo que prediga dónde están ubicados los genes en el ADN del gecko crestado.
Al analizar ARN, que es un producto de la expresión genética, los investigadores pueden obtener más información sobre los genes activos en el genoma. Esto ayuda a refinar las predicciones y asegurar que los genes identificados sean precisos.
La calidad del ensamblaje del genoma se evalúa usando una herramienta llamada BUSCO, que verifica la completitud y exactitud del genoma. Esta evaluación busca genes específicos esperados y confirma que la mayoría están presentes en el ensamblaje.
Resultados de la Investigación
La investigación sobre el gecko crestado ha arrojado resultados intrigantes. El tamaño total del ensamblaje del genoma es de aproximadamente 1.65 gigabases, con un cierto porcentaje de ese ADN siendo repetitivo. El estudio encontró que se identificaron más de 30,000 genes codificadores de proteínas en el genoma.
Además, el nivel de variación genética es bastante alto en el genoma del gecko crestado. La tasa estimada de heterocigosidad sugiere una rica diversidad genética, lo cual puede ser beneficioso para la adaptabilidad y resiliencia de la especie.
Conclusión
El gecko crestado es un tema fascinante de investigación debido a sus características únicas y la capacidad de proporcionar información sobre los mecanismos genéticos detrás de la regeneración de colas. La investigación no solo profundiza nuestro entendimiento de este lagarto específico, sino que también contribuye al campo más amplio de la genética.
A medida que los científicos continúan estudiando al gecko crestado, podemos esperar aprender más sobre los factores genéticos que contribuyen a la regeneración, lo cual podría tener implicaciones para otras especies e incluso para la ciencia médica.
En general, el gecko crestado sigue siendo un organismo modelo importante para estudios genéticos, proporcionando información valiosa que enriquece nuestro conocimiento de la biología evolutiva y la adaptación. Las perspectivas obtenidas de esta investigación pueden llevarnos a comprender mejor las diversas formas en que diferentes especies han evolucionado y se han adaptado a sus entornos con el tiempo.
Título: Chromosome-level genome assembly and annotation of the crested gecko, Correlophus ciliatus, a lizard incapable of tail regeneration
Resumen: The vast majority of gecko species are capable of tail regeneration, but singular geckos of Correlophus, Uroplatus, and Nephrurus genera are unable to regrow lost tails. Of these non-regenerative geckos, the crested gecko (Correlophus ciliatus) is distinguished by ready availability, ease of care, high productivity, and hybridization potential. These features make C. ciliatus particularly suited as a model for studying the genetic, molecular, and cellular mechanisms underlying loss of tail regeneration capabilities. We report a contiguous genome of C. ciliatus with a total size of 1.65 Gb, a total of 152 scaffolds, L50 of 6, and N50 of 109 Mb. Repetitive content consists of 40.41% of the genome, and a total of 30,780 genes were annotated. Assembly of the crested gecko genome provides a valuable resource for future comparative genomic studies between non-regenerative and regenerative geckos and other squamate reptiles. FindingsWe report genome sequencing, assembly, and annotation for the crested gecko, Correlophus ciliatus.
Autores: Marc A Gumangan, Zheyu Pan, Thomas P Lozito
Última actualización: 2024-09-30 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.28.615630
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.28.615630.full.pdf
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