La filogenia de los mosquitos vectores de la malaria

Dibujo20141130 molecular phylogeny 16 newly sequenced anopheline mosquitoes - science mag

Los vectores de la malaria humana son algunas especies de mosquitos del género Anopheles. Se ha secuenciado el genoma de 16 especies de diferentes lugares geográficos cuya filogenia abarca unos 100 millones de años de evolución. Los análisis comparativos muestran algunos de los factores determinantes de la capacidad vectorial de estos mosquitos, como los genes quimiosensoriales. Los genes de los genomas anofelinos muestran una gran capacidad para aprovechar nuevos nichos ecológicos, incluyendo la adaptación a los humanos como huéspedes primarios.

Los resultados se han publicado en dos artículos en Science: Daniel E. Neafsey et al., “Highly evolvable malaria vectors: The genomes of 16 Anopheles mosquitoes,” Science, AOP 27 Nov 2014, y Michael C. Fontaine et al., “Extensive introgression in a malaria vector species complex revealed by phylogenomics,” Science, AOP 27 Nov 2014.

Dibujo20141201 anopheles genome - gene evolutaionary rate - science mag

La malaria humana sólo se transmite por los mosquitos del género Anopheles, pero no por todas las especies dentro del género (unas 500), ni siquiera todos los individuos de una especie son vectores igualmente eficaces para la malaria. Por tanto, hay una gran plasticidad genética o genómica (las tasas de ganancia y pérdida de genes son una cinco veces mayores que las de la mosca de la fruta Drosohpila). Estudiarla puede ser importante para comprender la eficacia de futuros tratamientos contra la malaria, que la OMS estima que mata a entre 473 000 y 789 000 personas al año (muchos de ellos niños en África).

Dibujo20141201 anopheles genome - tg1 tg2 tg3 phylogenome trees - science mag

La divergencia evolutiva dN se ha estimado a partir del alineamiento de secuencias de genes ortólogos (el mismo gen en diferentes especies). Estas figuras muestran el valor de la presión selectiva dN/dS calculada con PAML, una medida de la duplicación de genes en términos del número medio de copias de un gen entre especies. TG3 es una transglutaminasa del líquido seminal presente en Anopheles, pero ausente en otros géneros de mosquitos. TG1 y TG2 son parálogos de TG3 (genes homólogos que se han movido y copiado dentro del genoma de una misma especie). TG1 (el gen que se cree que es más ancestral) muestra menor tasa de cambio de aminoácidos (dN = 0,20), mientras TG2 exhibe una tasa intermedia (dN = 0,93) y la secuencia TG3 específica de los Anopheles ha evolucionado aún más rápido (dN = 1,50). Entender estas diferencias para esta proteína (y muchas otras) podría ofrecer objetivos para los ataques terapéuticos.

Dibujo20141201 anopheles genome - Africa - science mag

No quiero entrar en detalles técnicos, más allá de mis conocimientos. Lo importante es que los mecanismos genéticos y epigenéticos que se han encontrado pueden tener importantes implicaciones a la hora de controlar de los vectores de la malaria (descubiertos hace más de un siglo por Ronald Ross y Giovanni Battista Grassi) y su gran variabilidad intraespecífica. Comprender la biología de estos vectores es fundamental para el progreso continuo contra la malaria.

4 Comentarios

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interesanteinteresante

Muy interesante. Todos preocupados dl ébola, en tanto la malaria mata a millones de personas en África. Veo mucho más difícil erradicar la malaria que el ébola, que mata menos gente y que cuesta que se extienda y contagie como lo hace la malaria. Por cierto, hay un gazapo en “Drosohpila”.

danieldaniel

Según el cladograma de la primera figura, los mosquitos y las moscas se diferenciaron hace 260 mllones de años. Me pregunto si la aparición de los mosquitos pudo tener que ver con la de los primeros mamíferos, en concreto de los terápsidos.

juanjuan

¿Perdona, sabes que con que programa se han realizado esos gráficos?
¿Con algún paquete de R?. ¿Con alguna otra cosa?

saludos

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