Desarrollo de nuevos marcadores genómicos y su aplicación a la filogenia y variabilidad genética de mamíferos

• Autores: Javier Igea de Castro
• Directores de la Tesis: Julio A. Rozas Liras (dir. tes.), José Castresana Villamor (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2013
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Marta Riutort Leon (presid.), Borja Milà Valcárcel (secret.), Roger Vila (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología animal (zoología)
      • Genética animal
      • Taxonomía animal
      • Mamíferos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • Las filogenias que incorporan información procedente de distintos loci del genoma son fundamentales para resolver las relaciones evolutivas de los seres vivos, así como para determinar con precisión los tiempos de divergencia de las distintas especies y poblaciones y estudiar fenómenos como el flujo genético. En primer lugar, se analizaron los genomas completos de las bases de datos públicas de varias especies de mamíferos y se extrajeron todos los intrones. A continuación se desarrollaron una serie de filtros computacionales automatizados para seleccionar los intrones más adecuados para ser empleados en la filogenia de especies cercanas de mamíferos de acuerdo a criterios de tamaño, copia única, reloj molecular y divergencia, obteniéndose un total de 224 nuevos marcadores intrónicos. Se amplificaron varios de estos marcadores en varias parejas de especies cercanas de mamíferos, confirmando que eran efectivamente variables interespecíficamente, y también intraespecíficamente A continuación, se emplearon 8 de estos intrones junto con marcadores mitocondriales para realizar el primer estudio filogeográfico del desmán ibérico (Galemys pyrenaicus), un mamífero endémico semiacuático de la Península Ibérica. Se obtuvieron muestras de excrementos y tejidos de toda la distribución de la especie, y las secuencias mitocondriales obtenidas revelaron una fuerte estructura filogeográfica con cuatro linajes de distribución parapátrica entre los que no se observó prácticamente flujo genético (si bien los datos nucleares sugirieron cierta presencia de flujo genético en algunas de las zonas de contacto). Los niveles de diversidad genética calculados para G. pyrenaicus fueron muy bajos comparados con la media de los mamíferos, y se observaron importantes diferencias entre los distintos clados mitocondriales, hallándose la mayor diversidad en la zona noroeste de la Península Ibérica (lo que indicaría la presencia de un refugio glacial en esta área) y la menor en los Pirineos (que serían producto de una rápida colonización postglacial). Este escenario se vio corroborado por la elaboración de un modelo de distribución de la especie y la posterior proyección a las condiciones del Último Máximo Glacial, que indicó que la zona de mayor probabilidad de presencia asociada era el Noroeste de la Península Ibérica. Por último, se realizó un estudio de los tiempos de especiación y divergencia de los musgaños europeos del género Neomys empleando metodologías que estiman el árbol de especies incorporando predicciones de la teoría de la coalescencia. Para ello se emplearon 13 intrones del conjunto desarrollado anteriormente, y se halló una notable divergencia entre dos subespecies de Neomys anomalus (N. a. anomalus y N. a. milleri). La estima del árbol de especies permitió datar esta divergencia en medio millón de años, y la aplicación de un modelo de aislamiento con divergencia permitió detectar que no se había producido flujo genético significativo entre ambas. Esto sugiere que la actual clasificación taxonómica no refleja de forma correcta la realidad biológica de estos organismos. La comparación de distintas estrategias en las estimas de árboles de especies y tiempos de divergencia reveló el riesgo asociado a no emplear tasas evolutivas específicas de los organismos y de los marcadores empleados en este tipo de estudios.