Investigación científica en genética y genómica funcional para el desarrollo de la piscicultura

Ricardo Pérez Enríquez y Dariel Tovar Ramírez

Los doctores Ricardo Pérez Enríquez y Dariel Tovar Ramírez son Investigadores Titulares C en el Programa de Acuicultura en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor), ubicado en La Paz, Baja California Sur. Página del Cibnor: http://cibnor.gob.mx

En el marco del proyecto “Implementación de modelos artesanales acuícolas para fortalecer la economía de comunidades costeras del Pacífico mexicano”, que está siendo desarrollado por el Cibnor a través del Programa Nacional Estratégico (Pronace) de Soberanía Alimentaria del Conacyt (Proyecto 321279), un componente esencial es la investigación científica en aspectos básicos de la biología de las especies que se pretenden cultivar, tales como la genética y la genómica funcional; esta iniciativa se enfocará al desarrollo del maricultivo de peces marinos, principalmente el robalo.

La maricultura de peces marinos inicia con la reproducción de los organismos en cautiverio para la obtención de las crías que serán “sembradas” en los sistemas de cultivo (ya sean jaulas en el mar o estanques en tierra), en donde se les alimentará hasta llegar a la talla de cosecha. Entre los elementos importantes a considerar en este ciclo de cultivo se encuentran las características genéticas de los lotes de producción, así como aspectos fundamentales de la expresión genética.

En términos de la genética, el seguimiento de la variabilidad genética es necesario para optimizar las características económicamente importantes de los cultivos (por ejemplo, crecimiento, supervivencia, fecundidad, entre otras), con el fin de evitar problemas potenciales con la consanguinidad y rastrear la identidad de individuos, familias o poblaciones; en ese sentido, se utilizan estudios especializados enfocados a encontrar regiones de ADN que nos permiten identificar a los peces de manera individual para su diferenciación dentro de la especie e incluso entre especies.

Durante el desarrollo de este proyecto, estaremos utilizando técnicas de vanguardia de secuenciación del genoma del robalo y, de esta manera, descubrir las variantes específicas descritas. Para ello, tomaremos pequeños fragmentos de las aletas de los peces, de las cuales extraeremos su ADN en el laboratorio, haremos la multiplicación del ADN con la técnica conocida como PCR (la misma técnica que se usa para detectar los casos positivos de covid-19) y obtendremos las secuencias genómicas de cada pez analizado.

Por otra parte, la genómica funcional tiene como finalidad elucidar el papel que desempeñan los genes expresados en el organismo, es decir, el rol que tienen a nivel del metabolismo, la fisiología, la reproducción, etcétera. Éstos pueden estudiarse en forma individual (como la expresión de algún gen en particular) o de forma masiva (en miles de genes expresados bajo determinado tiempo o condición), para lo cual hoy se usan la PCR cuantitativa (qPCR) o la secuenciación masiva de genes expresados (RNAseq), respectivamente.

Mediante este proyecto, se caracterizará tanto a los peces en etapa reproductiva, como a su progenie, abarcando su ciclo de vida completo: embrión, larva, juvenil y adulto; en cada uno de ellos se pretende conocer no solo la composición bioquímica, sino la expresión de genes que codifiquen para enzimas digestivas, antioxidantes y del metabolismo.

Asimismo, se determinará la expresión de marcadores moleculares de calidad y de aquellos involucrados en la determinación de malformaciones o deformidades, que es un problema relativamente común en larvas de peces marinos. Las deformidades que se presentan pueden ser las esqueléticas, enfocadas a la columna vertebral, aletas y cabeza, y su aparición puede ser multifactorial: se asocian a la genética, el sistema de cultivo, las enfermedades y la nutrición, principalmente.

Aunado a las mediciones bioquímicas, se pretende conocer qué tanto se expresan algunos genes relacionados a la aparición de malformaciones esqueléticas para contar con un parámetro de la calidad de la descendencia de los peces reproductores que sea medido y controlar algunos factores desde la nutrición del pez en cualquier etapa de vida.

En estos estudios de genética y genómica están involucrados alumnos de maestría, doctorado y posdoctorado, quienes al final del proyecto estarán capacitados y enfocados en dar servicio a la industria de piscicultura marina y para realizar investigaciones en la academia.

Asimismo, considerando que una parte importante de este proyecto es la generación masiva de juveniles para la transferencia al sector social (principalmente cooperativas pesqueras y acuícolas del Pacífico mexicano), a través de universidades y centros regionales del Inapesca de Colima y Oaxaca, los resultados de los estudios serán comunicados a estos grupos para que los utilicen en sus diseños de cruzas, crianza larvaria y engorda, en el marco de las acciones de “apropiación universal del conocimiento” planteadas en el proyecto.

Fuente: elsoldemexico.com.mx