Científicos chilenos revelan el quinoma del salmón Atlántico

Un equipo del Laboratorio de Genómica y Genética de Interacciones Biológicas (LG²IB) de la Universidad de Chile y del INTA, liderado por el Dr. Rodrigo Pulgar, logró identificar y caracterizar por primera vez el quinoma completo del salmón del Atlántico (Salmo salar), un hito sin precedentes en la biología de peces y la investigación acuícola.

El estudio, titulado “Genome-wide prediction and gene expression profiling of the Atlantic Salmon Kinome” y publicado en la revista Aquaculture, fue desarrollado por los estudiantes de doctorado Francisca Vera y Felipe Galdames, bajo la guía de los doctores Christian Hödar y Rodrigo Pulgar. A través de herramientas bioinformáticas predictivas a escala genómica y proteómica, el equipo identificó 1.157 quinasas eucariotas típicas (ePKs) y 137 quinasas atípicas (aPKs), configurando el quinoma más grande descrito hasta ahora en cualquier especie animal, incluso mayor que el del ser humano.

El Dr. Pulgar explicó que “si bien el mapeo completo del quinoma del salmón (el conjunto de todas sus quinasas) es un hito fundamental por sí mismo, los hallazgos más significativos son dos. Primero, descubrimos que el salmón posee el quinoma más grande reportado en el reino animal, incluso más grande que el humano. Segundo, y a pesar de esa diferencia en tamaño, encontramos que estas enzimas están altamente conservadas a nivel evolutivo entre ambas especies, lo que apertura la posibilidad de usar lo que se conoce en humanos para aplicarlo en salmones, y a su vez utilizar al salmón como modelo de estudio biomédico”.

Respuestas celulares

El investigador detalló que el tamaño del quinoma se explica por un evento evolutivo ocurrido hace millones de años. “Su tamaño se explica por una duplicación completa de su genoma que ocurrió hace unos 100 millones de años. Sin embargo, lo crucial no es solo que tengan más genes, sino que hayan conservado una cantidad tan grande de quinasas. Esto sugiere que esta redundancia genética les confiere una ventaja biológica: un repertorio más amplio de respuestas celulares para adaptarse a cambios en su entorno, como variaciones en la temperatura o desafíos patógenos”, señaló.

Pulgar también explicó por qué no se había realizado antes un estudio de este tipo. “Hay dos razones principales. Primero, el salmón, pese a su importancia comercial, no es una especie modelo tradicional en biología molecular, lo que presenta mayores desafíos técnicos. Segundo, el genoma de referencia de alta calidad necesario para un estudio de este tipo solo ha estado disponible durante los últimos cuatro años. Nuestra investigación fue posible gracias a este recurso fundamental”, indicó.

Proyecciones

El estudio no solo representa un avance en conocimiento básico, sino que también ofrece aplicaciones concretas para la acuicultura. “Estos hallazgos abren la puerta a aplicaciones biotecnológicas directas. Al conocer la identidad y el perfil de expresión de las quinasas asociadas a procesos clave como el crecimiento muscular, la resistencia a enfermedades y la adaptación al estrés, podemos diseñar estrategias para modularlas”, sostuvo.

Sobre las posibles aplicaciones, el académico añadió que “esto se puede lograr mediante herramientas nutricionales, farmacológicas o genéticas para, por ejemplo, potenciar el desarrollo muscular y mejorar la eficiencia productiva, aumentar la resistencia a patógenos como Piscirickettsia salmonis, o mejorar la adaptación a las cambiantes condiciones climáticas”.

Consultado sobre los próximos pasos, Pulgar adelantó que el equipo ya trabaja en la validación funcional de las quinasas identificadas. “El siguiente paso es la validación funcional: determinar el rol concreto de quinasas específicas en los fenotipos de interés. La gran ventaja que tenemos es la conservación evolutiva con humanos. Esto nos permite usar fármacos inhibidores de quinasas ya aprobados en medicina humana para probar su efecto en sistemas de salmón”, explicó.

El grupo ha comenzado a combinar biotecnologías de frontera en sus estudios. “Ya hemos implementado con éxito la tecnología CRISPR/Cas9 en células de salmón para editar estos genes. Actualmente, estamos combinando estas herramientas —fármacos y edición génica— con análisis de fosfoproteómica para estudiar el papel de quinasas seleccionadas en la respuesta a infecciones intracelulares y desentrañar las vías de señalización que controlan”, concluyó.