El mejillón azul, Mytilus edulis, es una especie clave en los ecosistemas marinos y en la industria de la acuicultura, además de ser un apreciado alimento. Sin embargo, su clasificación taxonómica es compleja, formando parte del grupo de especies Mytilus, que incluye al menos otras dos especies estrechamente relacionadas: Mytilus galloprovincialis y Mytilus trossulus. Estas especies se hibridan fácilmente y tienen una amplia distribución geográfica, incluyendo ambos lados del Atlántico.
Los expertos en acuicultura del Instituto Roslin han colaborado con su socio industrial Atlantic Aqua Farms para mapear el conjunto completo de cromosomas del mejillón azul, una especie comercial importante en Europa y América del Norte. De esta forma, los investigadores pretenden revolucionar el cultivo de mejillones y mejorar la resistencia a las enfermedades utilizando tecnologías avanzadas de secuenciación genética.
Desafíos en la acuicultura de mejillones
A pesar de ser una especie clave en la producción de bivalvos, según los estudios científicos, la disponibilidad de semillas silvestres para la acuicultura de mejillones está disminuyendo en el Reino Unido y otros lugares. Estas pérdidas se atribuyen a múltiples factores de estrés, incluyendo el calentamiento de los mares.
Además, los efectos de la hibridación entre las especies del complejo Mytilus spp. en el hemisferio norte aún son inciertos, con efectos negativos sugeridos de la hibridación con M. trossulus y una posible introgresión adaptativa en el caso de la hibridación con M. galloprovincialis.
Esfuerzos de Conservación y Mejora Genómica
Para proteger la industria de la acuicultura de estos desafíos, se han lanzado una serie de programas en el Reino Unido, Europa y Canadá. Sin embargo, estos esfuerzos no han sido sencillos y se requiere una mejor comprensión de la biología fundamental para lograr el éxito comercial.
A pesar de su importancia en la acuicultura y los valiosos servicios ecosistémicos que proporcionan, no existía un ensamblaje cromosómico para ninguna especie dentro del complejo Mytilus. Se necesitan mejores herramientas genómicas para abordar preguntas biológicas fundamentales como los patrones de herencia y adaptaciones.
Un Mapa genético de Alta Resolución
El equipo de científicos ha logrado un avance significativo en la comprensión genética del mejillón azul. Mediante el uso de tecnologías de secuenciación de última generación, como PacBio y Dovetail’s Omni-C, construyeron un ensamblaje cromosómico de alta calidad del genoma de M. edulis. Este logro representa un recurso invaluable para futuros estudios en acuicultura, ecología y evolución marina.
De acuerdo con el estudio publicado en la revista científica G3 Genes|Genomes|Genetics, el genoma ensamblado tiene un tamaño de 1.65 gigabases y presenta una estructura altamente ordenada, con 14 largos andamios que abarcan el 94% del genoma total estimado. Además, se identificaron 45,379 genes mediante análisis de ARN mensajero de diferentes tejidos. Este conjunto de datos de alta calidad permitirá una caracterización más precisa de los genes involucrados en diversos procesos biológicos, como el crecimiento, la reproducción y la adaptación al ambiente.
“Este proyecto de investigación marca un avance significativo en la acuicultura. Muestra cómo la investigación genómica puede brindar soluciones prácticas para la acuicultura comercial y la conservación del medio ambiente”, manifestó Dr. Tim Regan, Career Track Fellow, Instituto Roslin.
Implicaciones para la Acuicultura y la Conservación
El genoma de M. edulis es una herramienta poderosa para mejorar la eficiencia y sostenibilidad de la acuicultura de mejillones. Al identificar los genes asociados con características deseables, como el crecimiento rápido, la resistencia a enfermedades y la calidad de la carne, los científicos podrán desarrollar programas de selección genética más efectivos.
Por ejemplo, los nuevos datos permitirán a los acuicultores criar mejillones con hilos de biso más fuertes, que son cruciales para que los mejillones se adhieran de forma segura a las cuerdas, lo que garantiza un rendimiento más estable. Además, los conocimientos genómicos ayudarán a seleccionar mejillones que crezcan más rápido y produzcan más carne, lo que mejora la productividad general de las granjas de mejillones.
Asimismo, el genoma mapeado permite a los científicos estudiar las respuestas inmunitarias de diferentes poblaciones de mejillones, lo que conduce a programas de cría específicos que mejoran la resistencia a las enfermedades. Esto reducirá las pérdidas debido a enfermedades y mejorará la salud y la sostenibilidad de las poblaciones de mejillones, dice el equipo de investigación.
Por otro lado, este recurso genético es fundamental para comprender la ecología y evolución de las especies del género Mytilus. Al estudiar la variación genética entre poblaciones naturales, los investigadores podrán obtener información sobre los patrones de distribución, los procesos de adaptación y los riesgos de hibridación. Esta información es crucial para desarrollar estrategias de conservación y manejo adecuadas.
Conclusión
En resumen, el ensamblaje del genoma del mejillón común marca un hito importante en la investigación marina. Los resultados obtenidos abrirán nuevas oportunidades para el desarrollo de la acuicultura sostenible y la protección de los ecosistemas costeros.
En los próximos meses, el equipo de investigación planea explorar la diversidad genética de los mejillones azules en Escocia, aprovechando el mapa completo del genoma para realizar análisis más detallados.
El proyecto fue financiado por Genome Canada y se llevó a cabo en estrecha colaboración con Atlantic Aqua Farms.
Contacto
Tim Regan
The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, University of Edinburgh
Midlothian, EH25 9RG, UK
Email: tim.regan@roslin.ed.ac.uk
Referencia (acceso abierto)
Tim Regan, Tiago S Hori, Tim P Bean, A chromosome-scale Mytilus edulis genome assembly for aquaculture, marine ecology, and evolution, G3 Genes|Genomes|Genetics, Volume 14, Issue 8, August 2024, jkae138, https://doi.org/10.1093/g3journal/jkae138
