Estudio evolutivo de los intrones del MHC en aves passeriformes del género Carduelis

Resumen

Los intrones son fragmentos de ADN localizados dentro de un gen, que no codifican ningún fragmento de la proteína y que son eliminados en el proceso de maduración del ARN. Tradicionalmente, se ha defendido que los intrones son fragmentos de ADN carentes de información cuya presencia en los genomas supone una carga para la célula. Sin embargo, en la actualidad, se ha demostrado que los intrones presentan un amplio espectro de funciones y están involucrados en cada paso del procesamiento de ARNm. La realización de este trabajo tiene el objetivo fundamental de analizar el polimorfismo y la evolución del MHC en especies del género Carduelis a través del estudio del intrón 2 de estos genes. Además, el análisis filogenético que se ha llevado a cabo en este trabajo mediante el estudio del gen del citocromo b nos permite estudiar las relaciones filogenéticas de estos jilgueros. Para estudiar la filogenia se emplean dos métodos de reconstrucción de árboles filogenéticos: Máxima verosimilitud o Maximum likelihood (ML) e Inferencia Bayesiana (IB). En este trabajo se han secuenciado los genes del MHC de 18 especies del género Carduelis y se ha estudiado el intrón 2 de cada una de ellas. Este intrón ha sido comparado con la secuencia de Fringilla coelebs, especie considerada como grupo externo de este estudio. También se ha comparado el intrón 2 de todas estas especies pertenecientes al orden Passeriformes, con el de Gallus gallus, que pertenece al orden Galliformes. A partir de muestras de sangre se obtuvo ADN, el cual fue amplificado, clonado y secuenciado dos veces, obteniéndose un resultado idéntico de cada réplica para cada individuo. Las secuencias de ADN obtenidas se correspondían con los genes del MHC de clase I que previamente han sido descritos en estos géneros. Los análisis de estas secuencias se llevaron a cabo con los programas MEGA 7 y BioEdit. El primer resultado que se obtuvo fue que la divergencia entre las secuencias del intrón 2 del MHC de las aves estudiadas del género Carduelis es muy pequeña, habiendo especies que incluso comparten el 100% de similaridad. Se analizó el tamaño del intrón 2 del MHC y se vio que es muy similar en todas las aves Passeriformes estudiadas con una longitud media de 311 pb en los jilgueros y 293 pb en el pinzón común. El intrón 2 del pollo es mucho más corto y está formado por 229 pb. Estos datos demuestran que el MHC ¿mínimo esencial¿ descrito en G. gallus no se ajusta al MHC de las aves Passeriformes porque sus intrones son significativamente más largos que el intrón 2 del pollo. Cuando se compara el intrón 2 de las 18 especies del género Carduelis se observó que un total de 283 posiciones se conservan en todos los jilgueros variando, únicamente, 28 posiciones. Este alto grado de conservación que presenta el intrón 2 de las especies del género Carduelis puede deberse a que estas secuencias tengan alguna función en el MHC o bien, presenten elementos reguladores de la expresión génica. Se calculó también el contenido medio en GC del intrón 2 de las aves Passeriformes y el resultado fue del 55,2%, un contenido alto en GC que lleva a pensar que sea un indicio de que presente elementos reguladores en su secuencia. Con respecto a las relaciones filogenéticas de los jilgueros estudiados, los resultados obtenidos mediante los métodos ML e IB son prácticamente idénticos y en ellos se ve cómo todas las especies están agrupados de acuerdo a las distintas radiaciones que ha habido en América. Además, los resultados obtenidos mediante el análisis de las secuencias de citocromo b no coinciden con los resultados que se obtienen al estudiar la filogenia de las secuencias de MHC, ya que estos genes evolucionan de forma diferente dependiendo del ambiente en el que se desarrollen y de los patógenos a los que se enfrenten.