El erizo de mar púrpura , Strongylocentrotus purpuratus , vive a lo largo del borde oriental del Océano Pacífico que se extiende desde Ensenada , México , hasta Columbia Británica , Canadá . [1] Esta especie de erizo de mar es de color morado oscuro y vive en comunidades de mareas bajas intermareales y submareales cercanas a la costa. Sus huevos son de color naranja cuando se secretan en agua. [2] Enero, febrero y marzo funcionan como los meses típicos de reproducción activa de la especie. La madurez sexual se alcanza alrededor de los dos años. [3]
Strongylocentrotus purpuratus | |
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Especies: | S. purpuratus |
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Strongylocentrotus purpuratus (Stimpson, 1857) | |
Normalmente crece hasta un diámetro de unos 10 cm (4 pulgadas) y puede vivir hasta 70 años. [4]
Papel en la investigación biomédica
Si bien el desarrollo embrionario sigue siendo una parte importante de la utilización del erizo de mar, los estudios sobre la posición del erizo como una maravilla evolutiva se han vuelto cada vez más frecuentes. Los ortólogos de las enfermedades humanas han llevado a los científicos a investigar los posibles usos terapéuticos de las secuencias que se encuentran en Strongylocentrotus purpuratus . Por ejemplo, en 2012, científicos de la Universidad de St Andrews comenzaron a investigar la región viral "2A" en el genoma de S. purpuratus [5] [6], que puede ser útil para la investigación de la enfermedad de Alzheimer y el cáncer. El estudio identificó una secuencia que puede devolver las células a un estado similar a una 'célula madre', lo que permite mejores opciones de tratamiento. [5] La especie también ha sido candidata en estudios de longevidad, particularmente debido a su capacidad para regenerar tejido dañado o envejecido. Otro estudio que comparó 'jóvenes' con 'viejos' sugirió que incluso en especies con una esperanza de vida variable, el 'potencial regenerativo' se mantuvo en los especímenes más viejos, ya que no sufrieron desventajas significativas en comparación con los más jóvenes. [7]
Genoma
El genoma del erizo de mar púrpura fue completamente secuenciado y anotado en 2006 por equipos de científicos de más de 70 instituciones, incluido el Laboratorio Marino Kerckhoff en el Instituto de Tecnología de California , así como el Centro de Secuenciación del Genoma Humano en la Facultad de Medicina de Baylor . [8] Una nueva versión mejorada del erizo de mar púrpura, Strongylocentrotus purpuratus v5.0 ya está disponible en Echinobase . S. purpuratus es uno de varios organismos modelo de investigación biomédica en biología celular y del desarrollo. [9] El erizo de mar es el primer animal con un genoma secuenciado que (1) es un invertebrado marino móvil de vida libre ; (2) tiene un embrión organizado bilateralmente pero un cuerpo adulto radial; (3) tiene el endoesqueleto y el sistema vascular de agua que se encuentran solo en los equinodermos ; y (4) tiene un sistema inmunológico no adaptativo que es único en la enorme complejidad de su repertorio de receptores. [10]
Se estima que el genoma del erizo de mar codifica alrededor de 23.500 genes. El S. purpuratus tiene 353 proteína quinasas, que contienen miembros del 97% de las subfamilias de quinasas humanas. [11] Se pensaba anteriormente que muchos de estos genes eran innovaciones de vertebrados o solo se conocían de grupos fuera de los deuterostomas . El equipo de secuenciación de la especie concluyó que algunos genes no son específicos de vertebrados como se pensaba anteriormente, mientras que otros genes todavía se encontraron en el erizo pero no en el cordado.
El genoma es en gran parte no redundante, lo que lo hace muy comparable a los vertebrados, pero sin la complejidad. Por ejemplo, se encontraron de 200 a 700 genes quimiosensoriales que carecían de intrones , una característica típica de los vertebrados. [11] Por lo tanto, el genoma del erizo de mar proporciona una comparación con el nuestro y el de otros deuterostomas , el grupo más grande al que pertenecen tanto los equinodermos como los humanos. [10] Los erizos de mar también son el pariente vivo más cercano a los cordados. [11] Usando la medida más estricta, el erizo de mar púrpura y los humanos comparten 7.700 genes. [12] Muchos de estos genes están involucrados en la detección del medio ambiente, [13] un hecho sorprendente para un animal que carece de estructura de cabeza.
El erizo de mar también tiene un 'defensoma' químico que reacciona cuando se detecta el estrés para eliminar sustancias químicas potencialmente tóxicas. [11] El sistema inmunológico de S. purpuratuses contiene receptores de patógenos innatos como receptores tipo Toll y genes que codifican LRR . Se identificaron genes para la biomineralización que no eran contrapartes de las PCCC de la variedad típica de vertebrados humanos y codifican proteínas transmembrana como P16 . Existen muchos ortólogos para genes asociados con enfermedades humanas, como Reelin (del síndrome de lisencefalia de Norman-Roberts ) y muchas proteínas citoesqueléticas de la red del síndrome de Usher como usherin y VLGR1 . [11]
El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono afecta el epigenoma , la expresión genética y el fenotipo del erizo de mar púrpura. La concentración de dióxido de carbono también reduce el tamaño de sus larvas, lo que indica que la aptitud de las larvas podría verse afectada negativamente. [14] [15]
Ecología y economía
El erizo de mar púrpura, junto con las nutrias marinas y los abulones , es un miembro destacado de la comunidad del bosque de algas . [16] Los erizos de mar han sido utilizados como alimento por los pueblos indígenas de California , que comían la masa de huevo amarillo cruda. [17] [18] El erizo de mar púrpura también juega un papel clave en la desaparición de los bosques de algas que se está produciendo actualmente debido al cambio climático. [19]
En California, la temporada máxima de crecimiento de las gónadas (y, por lo tanto, el pico de comestibilidad) es de septiembre a octubre. [20] Al principio de la temporada, las gónadas todavía están creciendo y el rendimiento será menor. A partir de noviembre se desarrollan las gónadas, sin embargo, el estrés de la cosecha puede inducir el desove, disminuyendo la calidad.
Ver también
- Arbacia punctulata , el erizo de mar púrpura del Atlántico
Referencias
- ^ Ricketts EF, Calvin J. Entre las mareas del Pacífico. 3rd Rev. edn. 1962 por JW Hedgpeth. XII 516. Stanford University Press, Stanford, CA. 1939
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- ^ "Libro blanco de SU" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 31 de octubre de 2009 .
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enlaces externos
- Información sobre Strongylocentrotus purpuratus
- Sistema web de información del genoma de equinodermo
- El genoma de Strongylocentrotus purpuratus en UCSC Genome Browser
- Fotos de Strongylocentrotus purpuratus en la colección Sealife