Biólogos del área de Genética de la Universidad lideran un estudio sobre la fecundación del mejillón cuyos resultados, además de ayudar a garantizar el futuro de este importante recurso marino, podrían arrojar luz sobre la infertilidad humana y dar lugar a importantes aplicaciones en la acuicultura y la agricultura. El doctor Ángel Pérez Diz es el investigador principal de esta novedosa línea en la que colaboran expertos del instituto vigués de Investigaciones Marinas-CSIC, Reino Unido y EE UU.
Pérez Diz, que ya acumulaba años de experiencia en la genética poblacional del mejillón gallego -Mytilus galloprovincialis-, decidió enfocar su trabajo hacia la reproducción tras una estancia realizada en 2010 en el laboratorio de Willie Swanson, en la Universidad de Washington (Seattle), donde el experto "ha creado escuela" a raíz de sus estudios sobre la oreja de mar.
A igual que en el caso del mejillón, su fecundación es externa, es decir, los gametos -espermatozoides y ovocitos- son liberados al medio marino y allí deben reconocerse para que la fecundación tenga lugar: "Swanson descubrió que ciertas proteínas de reconocimiento gamético evolucionaban de forma más rápida que otras del mismo organismo, lo que con el paso de los años y los siglos podría provocar que los gametos no se reconociesen, dando lugar a un aislamiento, y generar especies distintas. Y después amplió estos estudios a mamíferos e invertebrados".
Tras regresar a Vigo, Pérez Diz inició un proyecto financiado por el plan nacional de I+D en el que colabora el propio Swanson y también el grupo de David Skibinski, de la universidad británica de Swansea. La iniciativa incluye estudios sobre el Mytillus edulis, otra especie de la costa atlántica: "En Croyde, una región del sudoeste de Reino Unido, convive con el Mytillus galloprovinciallis y dan lugar a híbridos porque se produce cierta conexión entre el esperma y los ovocitos de ambas. Estudiar esta compatibilidad de las dos especies es muy interesante porque nos permite conocer qué proteínas están implicadas en los mecanismos de aislamiento".
Aplicados al ámbito de la acuicultura, estos conocimientos pueden dar lugar a métodos de fecundación más exitosos y ayudar a garantizar el recurso en todo el país, el segundo mayor productor del mundo después de China. "Si el edulis llega a Galicia y se mezcla con el mejillón local podría originar problemas", plantea.
El proyecto, cuya financiación finaliza este año, ya ha generado un artículo en la prestigiosa Proteomics sobre la identificación masiva de proteínas con un elevado nivel de expresión en esperma de mejillón. Se trata del primer trabajo de este tipo en un organismo con el genoma no secuenciado y del segundo en uno marino secuenciado. Además están pendientes de ver la luz los resultados de la secuenciación masiva del transcriptoma -conjunto de genes que se expresan en una célula- de gónada masculina madura y la identificación masiva de proteínas de células espermáticas de ambas especies y de híbridos.
Equipamiento de proteómica
En estos estudios de proteómica colaboran los investigadores Mónica Carrera y José Manuel Gallardo, de Investigaciones Marinas-CSIC, y son posibles gracias a una máquina de última generación adquirida por la Universidad dentro del proyecto Biocaps y ubicada en el Cacti. "Nos permite abordar cuestiones impensables hasta hace un par de años", destaca.
Aunque la fecundación del bivalvo y las proteínas implicadas son muy específicas, los mecanismos se mantienen en otras especies y los resultados obtenidos en Vigo podrían ayudar a entender la fecundación de otros invertebrados y de mamíferos, incluido el ser humano.
"A día de hoy todavía se desconocen los mecanismos moleculares implicados en la fecundación humana y estos estudios nos permitirían profundizar en la infertilidad o, por ejemplo, plantear un producto anticonceptivo. Por otro lado, también podríamos combatir una plaga agrícola producida por insectos que se reproducen de manera rápida", explica.
El biólogo vigués también colabora con el laboratorio de Swansea, donde pasó su etapa postdoctoral, en estudios sobre la herencia de ADN mitocondrial acerca de los que ya se hizo eco la revista Nature: "En el mejillón este mecanismo es peculiar porque en los espermatozoides procede del padre y en los ovocitos de la madre, que es la única vía en la mayoría de organismos".
En relación con esta línea, Pérez Diz, que está a la espera de conseguir la estabilidad laboral desde que su contrato Parga Pondal finalizase en diciembre, elabora junto a expertos de varios países europeos, así como de EE UU, Canadá y Turquía, la petición de una acción conjunta dentro del programa de cooperación europeo en ciencia y tecnología COST. "El ADN mitocondrial está relacionado con algunas enfermedades y se trataría de conjugar la genética y la biomedicina", explica.
El investigador, que ya tutela a una postdoc turca, recibirá en breve a otro doctor de un grupo de la universidad italiana de Palermo que está interesado en utilizar la unidad de proteómica del Cacti. Y también participa en la organización de un workshop para estudiantes que tendrá lugar en octubre en la Estación de Ciencias Marinas de Toralla y al que asistirán destacados investigadores en el ámbito reproductivo de varios países.
