Describen el gen que convierte en dorado al pez rey Midas

Describen el gen que convierte en dorado al pez rey Midas

Todo lo que tocaba se convertía en oro. Así cuenta la leyenda del rey Midas de la mitología griega. Y así les sucede a todos los cíclidos Midas de América Central: comienzan su vida como peces de rayas blancas y negras y luego, casi mágicamente, algunos pierden su coloración y se vuelven dorados brillantes. Detrás de ese «toque dorado» está un gen hasta ahora desconocido. Un equipo de científicos dirigido por el biólogo de la Universidad de Constanza (Alemania) Axel Meyer ha publicado el descubrimiento y la caracterización de este gen en la revista ‘Nature Communications’ junto con una descripción de las diferentes variantes que podrían motivar la coloración en estos peces.

A veces, los individuos de la misma especie difieren mucho en su forma o coloración. Científicamente, este fenómeno se conoce como «polimorfismo». Las 13 especies de peces que pertenecen a los cíclidos centroamericanos Midas y que viven en lagos de cráter en Nicaragua son un claro ejemplo de esto: mientras que estos peces siempre tienen una coloración oscura al principio, los «genéticamente dorados» se vuelven naranja, generalmente cuando alcanzan la madurez sexual, por lo que hay dos variantes de color entre los adultos.

El cambio de color de oscuro a «dorado», que ocurre en aproximadamente el 10 por ciento de los individuos, es estrictamente hablando una decoloración: en el transcurso de unas pocas semanas, más y más células que contienen el pigmento oscuro mueren. Y así se produce el color naranja/amarillo brillante de los animales adultos. Este pigmento es el mismo que determina el color del cabello y los ojos en los humanos. Entonces, es la pérdida de células oscuras que contienen melanina lo que resalta los colores vibrantes de los peces.

En estudios anteriores, el laboratorio de Meyer pudo localizar la ubicación genética del polimorfismo de color de los peces Midas en el cromosoma 11. Sin embargo, el mecanismo genético responsable del cambio de color había permanecido desconocido hasta ahora. Para llegar al fondo del misterio, los investigadores analizaron el material genético de los cíclidos Midas oscuros y dorados de diferentes lagos de cráter utilizando una técnica denominada «mapeo de asociación».

 

Peces Midas
Peces Midas de ambos colores:./Ad Konings, Cichlid Press

 

Un genoma de referencia mejorado

Los científicos sospecharon que el genoma de referencia ya existente del cíclido Midas utilizado para el análisis podría estar incompleto ya que no contenía el gen responsable de la coloración. Así que decidieron producir un genoma de referencia mejorado utilizando el nuevo método de secuenciación de «lectura larga». Junto con Frederico Henning, profesor de la Universidad Federal de Río de Janeiro (Brasil), y Claudius Kratochwil, que ahora trabaja como líder de grupo en la Universidad de Helsinki (Finlandia), secuenciaron el genoma completo de un cíclido Midas criado en laboratorio.

«Primero descubrimos un gen no descrito previamente en el cromosoma 11 en nuestro nuevo genoma de referencia, que estaba presente en dos variantes diferentes en nuestros peces: la variante d para ‘oscuro’ y la variante G para ‘dorado'», apunta Axel Meyer. La repetición de los estudios de mapeo reveló que es muy probable que este gen esté asociado con la coloración de los cíclidos Midas: los peces con una copia doble de la variante d mostraron una coloración oscura en la edad adulta, mientras que aquellos con una o dos copias de la variante G mostraron una coloración naranja/amarilla. En referencia a la leyenda del rey Midas, los investigadores llamaron al gen recién descubierto «toque dorado».

Por lo tanto, los resultados proporcionaron la primera indicación sólida de que es probable que el gen “toque dorado” desempeñe un papel importante en el desarrollo de las diferentes variantes de color en los cíclidos Midas.

«Con nuestro estudio, hemos dado un gran paso para descifrar el misterio de los cíclidos Midas. En estudios futuros, tendremos que confirmar el vínculo causal con el gen ‘toque dorado’ y descubrir en detalle cómo controla el cambio de color de los peces a nivel molecular», añade Meyer.

 

Referencia
Kratochwil, C.F., Kautt, A.F., Nater, A. et al. An intronic transposon insertion associates with a trans-species color polymorphism in Midas cichlid fishes. Nat Commun, 2022 DOI: 10.1038/s41467-021-27685-8