Evaluación del rendimiento de las palomas mensajeras mediante el análisis completo del genoma.

 

Antes de la existencia de medios de comunicación como el Wi-Fi, Internet, el teléfono o incluso el telégrafo, los servicios originales de mensajería instantánea empleados por la sociedad se basaban en las palomas mensajeras. Tras convertirse en las primeras columbiformes domesticadas, hace aproximadamente 2,000 años, estos confiables mensajeros han traído noticias de los frentes de batalla o incluso intercambiado conversaciones entre jefes de estado.

Hace unos 200 años, los colombófilos belgas crearon una sensación deportiva internacional, criando palomas mensajeras capaces de recorrer grandes distancias y cada vez a mayor velocidad. Hoy en día, estas aves son capaces de regresar de puntos separados hasta 1.000 kilómetros de su palomar a velocidades de hasta 70 kilómetros por hora, alcanzando, las campeonas, miles de euros en el mercado de cría en un esfuerzo continuo por despuntar en las competiciones.

Recientemente, los científicos han empleado herramientas genéticas de última generación para ayudar también a comprender algunos de los rasgos especiales de estas palomas.

Un equipo científico dirigido por los genetistas Malgorzata Anna Gazda y Miguel Carneiro, ha realizado la primera secuenciación completa del genoma de 10 palomas mensajeras, así como datos individuales de 35 líneas de cría diferentes, y ahora ha identificado nuevas pistas que pueden ayudar a mejorar el rendimiento de estas atletas. El estudio también tiene como objetivo observar las diferencias de expresión génica (usando datos de expresión obtenidos tras la secuenciación de la cadena de ARN) en el cerebro y el tejido muscular de las palomas mensajeras frente a otras razas.

"Nuestro análisis completo del genoma, arroja luz sobre la arquitectura genética y los mecanismos de selección necesarios que subyacen en aquellas deportistas más rápidas, resistentes y con mejores capacidades de navegación. Además, proporciona un catálogo de genes candidatos, con algunos ejemplos convincentes de genes que probablemente subyacen bajo los fenotipos de mejor rendimiento deportivo".
Malgorzata

 

 

Suelta de 2011 desde Perpiñán a Bélgica. Fuente: PIPA

 

Sus análisis demostraron que las palomas mensajeras son únicas y genéticamente diferenciadas de otras razas de columbiformes, y que existe una adaptación en varias regiones de sus genomas y diferencias clave en la expresión génica en tejidos cerebrales y musculares.

Pero, al igual que ocurre con otros rasgos, no hay un solo gen responsable de las diferencias.

"Sorprendentemente, entre un conjunto de datos de 17.425.765 variantes, no encontramos un solo ejemplo de una variante con alelos de diagnóstico entre las palomas mensajeras y las que no lo son. Es poco probable que un solo cambio genético sea suficiente para explicar las habilidades superiores de vuelo y orientación que posee esta raza de palomas. Además, recuperamos un número considerable de firmas de selección en todo el genoma, lo que indica una base poligénica para las adaptaciones al rendimiento extremo presentes en esta clase de aves. Este patrón tal vez sea predecible, teniendo en cuenta la cantidad de sistemas corporales que deben interactuar para alcanzar un rendimiento superior durante las carreras (sistemas cardiovascular, respiratorio, musculoesquelético y nervioso)".
Miguel Carneiro

En particular, han identificado una serie de genes candidatos de los que se sabe que cuentan con variantes en palomas mensajeras. Uno de ellos, en concreto, puede expresarse de forma diferente en el músculo, y en ambos casos presenta funciones que se pueden relacionar directamente con el rendimiento atlético.

“A pesar de la escasez de variación genética fija existente entre las palomas mensajeras y las que no lo son, este estudio completo del genoma sugiere que los mecanismos de selección positiva son comunes en todo el genoma de las palomas mensajeras”, apunta Miguel Carneiro.

 

Bando de palomas mensajeras. Fuente: PIPA

 

Su análisis de la secuencia de ARN reveló variaciones de nivel bajo a moderado en la expresión génica entre las palomas de carreras y las que no lo son. Demostrando que los patrones de un total de 242 transcripciones de ARN se expresaban de forma diferente en el cerebro, con un total de 29 variaciones, en comparación con las 213 que se pueden observar en el tejido muscular.

"Los genes CASK, SIK1 y PTPRD son buenos candidatos para estar implicados en los fenotipos relacionados con el rendimiento deportivo En el caso concreto del CASK, se ha comprobado que está implicado en el desarrollo de uniones neuromusculares que juegan un papel crítico en la función del músculo esquelético. Las diferencias en la morfología y fisiología de tales uniones están íntimamente asociadas con el rendimiento muscular. Asimismo, se ha demostrado que el SIK1 regula la función y el crecimiento muscular, controlando la expresión de genes musculares específicos. También se ha descubierto que el SIK1 regula la lipogénesis hepática, que desempeña una función capital en la homeostasis de energía. Finalmente, el PTPRD influye en la magnitud de la potenciación a largo plazo de las sinapsis en el hipocampo, una región del cerebro relacionada con los mecanismos que regulan la memoria espacial, la cual se cree que está asociada con la navegación de aves".
Malgorzata

Los autores concluyen que el mayor rendimiento deportivo y la mejor orientación de las palomas mensajeras son rasgos poligénicos complejos, y que los cambios adaptativos en esta raza fueron el resultado de la selección de la variación presente en las razas que formaron la población fundadora.

Se realizarán futuros estudios de seguimiento, como estudios de asociación del genoma completo (GWAS) o selección selectiva para ubicar lugares cercanos a genes candidatos, para profundizar en los complejos cambios fisiológicos y adaptativos implicados en la navegación de palomas de carreras, vuelo y mayores velocidades.

 

Traducido para Thepigeonsite por:

Carlos Padín Cores

 

Más información:

Malgorzata A. Gazda et al.: Rasgos de selección sobre la variación genética permanente que subyacen al rendimiento atlético y la navegación en palomas mensajeras. https://academic.oup.com/mbe/advance-article-abstract/doi/10.1093/molbev/msy030/4911169?redirectedFrom=fulltext

 

Original extraído de:

https://phys.org/news/2018-03-genome-analysis-home-pigeon.html

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