Investigadores de INVASAL publican en Scientific Reports investigación genómica de tilapia del Nilo

La nueva secuenciación del genoma completo revela firmas recientes de selección en tres cepas de la especie cultivada «tilapia del Nilo» (Oreochromis niloticus). Se trata de un artículo de investigación científica publicado el 13 de julio por la prestigiosa revista Scientific Reports, una revista de Nature Publishing Group. El paper es un trabajo conjunto de siete investigadores, donde destacan dos investigadores del Núcleo Milenio INVASAL.

«Whole genome re-sequencing reveals recent signatures of selection in three strains of farmed Nile tilapia (Oreochromis niloticus)», es el título original del artículo disponible en Scientific Reports, y realizado por María I. Cádiz, María E. López, Diego Díaz-Domínguez, Giovanna Cáceres, Grazyella M. Yoshida (todos UChile), junto al Dr. Daniel Gomez-Uchida (director de INVASAL y académico del Dpto. de Zoología UdeC) y el Dr. José Manuel Yáñez (investigador adjunto de INVASAL y académico del Dpto. de Medicina Preventiva Animal de la Fac. de Cs. Veterinarias y Pecuarias, UChile).

La tilapia del Nilo es un pez teleósteo de la familia Cichlidae originaria de África y Medio Oriente. El primer registro de domesticación de esta especie data de hace 3.500 años en la civilización egipcia. En la actualidad es el segundo grupo de peces más cultivado en el mundo, debido a una serie de características favorables, como: el crecimiento rápido, adaptabilidad a diferentes condiciones de cultivo, tolerancia a altas densidades, resistencia a enfermedades, reproducción fácil y tolerancia a bajas concentraciones de oxígeno.

“En Chile no se produce tilapia del Nilo, ya que es un pez de aguas continentales cálidas (crece bien a ~30°C). A pesar de no producirse en Chile, es una de las principales especies de cultivo en el mundo, especialmente en áreas tropicales y subtropicales. Su producción es muy importante en países de la región tales como Brasil, Ecuador y Colombia, en donde se produce para satisfacer la demanda de mercados locales, principalmente”, explica el Dr. José Yáñez.

Los programas de mejora genética (genetic improvement programs, GIPs) y el proceso de domesticación de la tilapia del Nilo pueden haber modificado su genoma mediante presión selectiva, dejando señales que pueden detectarse a nivel molecular. Desde 1988, se han establecido cerca de 20 programas de este tipo para la tilapia del Nilo, principalmente, para mejorar rasgos de interés comercial, como: la tasa de crecimiento, la resistencia a las enfermedades, el frío y la tolerancia a la salinidad. El éxito de estos programas se ha visto reflejado en la tasa de crecimiento de la especie que se ha duplicado en cinco generaciones, lo que demuestra una respuesta positiva de la tilapia del Nilo a la selección.

La domesticación es el proceso de cambios evolutivos y genéticos constantes en respuesta al cautiverio. Este proceso en la tilapia del Nilo ha sido exitoso y pudo dar forma a la diversidad genética de la especie, dejando firmas en sus genomas que se pueden rastrear.

Según señalan las conclusiones de este estudio, los investigadores detectaron regiones genómicas supuestamente subyacentes a la selección en tres poblaciones cultivadas de tilapia del Nilo. Estas regiones albergan genes candidatos interesantes, que pueden estar asociados con los procesos adaptativos al cautiverio y los rasgos de importancia económica, que han sido sometidos a una selección direccional artificial. Además, el resultado del análisis de enriquecimiento de todos los genes candidatos identificados a menudo se relacionó con rasgos de producción, como el crecimiento y el desarrollo temprano, lo que explica el efecto potencial de la mejora genética en estas tres cepas. «Nuestros resultados pueden ser relevantes para una mejor comprensión de los genes que subyacen a los rasgos de interés en la acuicultura y el efecto de la domesticación en el genoma de la tilapia del Nilo», concluye el estudio.

El Dr. José Manuel Yáñez señala que “este estudio demuestra el impacto de la domesticación y selección artificial reciente en poblaciones de cultivo de tilapia del Nilo, entregando mayor información sobre los genes y mecanismos involucrados en la adaptación de esta especie a las condiciones de cultivo, las cuales ciertamente son distintas a las condiciones que encuentran estos animales en su ambiente natural”.

Para el Dr. Daniel Gomez-Uchida “las metodologías y aproximaciones usadas en este estudio también aplican a otras especies que han sido domesticadas y que son de nuestro interés, como los salmónidos. Además, tanto tilapias como salmónidos (varias especies) son especies invasoras, es decir, una vez asilvestradas pueden propagarse rápidamente y colonizar nuevos ambientes. Su estudio a nivel genómico puede entregar información clave sobre qué rasgos pueden convertir a una especie exótica en exótica invasora”.

Crédito de Fotografía: Dr. José M. Yáñez.

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Marcelo Durán Pérez

Estudiante Postgrado

Marcelo estudió sociología en la Universidad de Concepción y obtuvo un diplomado en técnicas avanzadas de análisis de datos sociales en la Pontificia Universidad Católica de Chile (2017). Su intereses en investigación incluyen comunes ambientales, construcción socio-natural de la realidad y producción de significaciones y prácticas territoriales. Desde le enfoque de la ecología política, Marcelo busca visibilizar construcciones  y producciones comunitarias sobre comunes ambientales. En este contexto busca comprender el caso del salmón Chinook en la región de La Araucanía, contribuyendo en develar gobernanzas locales.

Formó parte de la Fundación Tierra de Esperanza en el proyecto “Sistematización de experiencias socioeducativas en contexto de encierro” y actualmente constituye el equipo de investigación del proyecto “Comunalización y hetereogenidades económicas: espacios de diálogo en torno a casos en el centro-sur de Chile”, liderado por la Dra. Beatriz Cid, investigadora adjunta del Núcleo Milenio INVASAL.

Marcelo gusta mucho del deporte, en especial del fútbol. Además tiene un interés especial por la música dedicándose en sus tiempos libres a tocas batería y guitarra.