El Proyecto Genoma Humano, que se inició en el año 1990, tuvo como propósito descifrar el código genético contenido en los 23 pares de cromosomas de nuestra especie. En 2005 se dio por finalizado este estudio llegando a secuenciarse aproximadamente 28 000 genes, casi la misma cantidad que los que codifica especies más abajo en la escala evolutiva como es Caenorhabditis elegans, una especie de nematodo. Luego de más de 15 años de un arduo trabajo se llegó al 2 de junio de 2016, fecha en que los científicos anunciaron formalmente la secuencia completa del genoma decodificado.
Adelantos
Este gran proyecto, trajo consigo un avance científico bastante acelerado, ya que partió con sistemas de secuenciación manual, posteriormente el desarrollo de sistemas con secuenciadores automáticos y luego los secuenciadores masivos de segunda y tercera generación que permiten dilucidar genomas completos en tiempos bastantes más breves.
Estos sistemas de secuenciación masiva hoy están disponibles en muchos países y a costos significativamente más bajos, lo cual ha permitido que se avance a un ritmo bastante diferente a cuando partió el proyecto del genoma humano.
Así, hoy industrias como la de cultivos masivos acuícolas de diferentes especies de interés alimenticio y económico se han visto beneficiados con el avance en el conocimiento genómico, tanto de las propias especies de cultivo, como de los agentes infecciosos que los afectan.
La experiencia en Chile
En nuestro país, la industria salmonera y de mitílidos no han sido la excepción. Científicos de Chile han aportado importante información al genoma de salmón en proyectos multinacionales, así como también con el genoma del chorito o mejillón chileno. Por supuesto, los patógenos que afectan estos cultivos masivos de salmónidos han sido dilucidados, en sus variantes o genogrupos y las características genómicas de cada uno de ellos, que aportan a esclarecer características como patogenia, virulencia, resistencia antibiótica, formación de biopelículas, entre otras.
Pruebas y análisis
Un buen ejemplo lo constituye el alto número de genomas disponibles en el banco de datos digitales de genes y genomas del NCBI, con el cual se han hecho reveladores análisis filogenómicos de gran profundidad por la gran cantidad de genomas analizados. Recientemente, se describe un análisis evolutivo de los genomas de Piscirickettsia salmonis, una bacteria persistente desde su descubrimiento en 1989 hasta la actualidad.
Este análisis exhaustivo de 73 secuencias genómicas cerradas y de alta calidad cubrió cepas de brotes importantes y se complementó con un análisis de todas las secuencias del gen 16S rRNA de P. salmonis y lecturas metagenómicas disponibles en bases de datos públicas (NCBI).
Piscirickettsia
La comparación del genoma mostró que Piscirickettsia comprende al menos tres especies distintas y genéticamente aisladas, de las cuales dos mostraron evidencia de especiación continua. Un sello distintivo de la diversificación de Piscirickettsia es la cantidad y diversidad sin precedentes de genes de proteínas que son capaces de mover otros genes dentro del genoma, y que son particularmente activas en subgrupos que experimentan una rápida especiación y son clave para la adquisición de nuevos genes y para la pérdida de función de otros genes.
Varios genes específicos de algunos grupos están implicados en la síntesis de antígenos de superficie y pueden explicar las diferencias de virulencia entre cepas. Sin embargo, el frecuente fracaso del tratamiento con antibióticos en los brotes de piscirickettsiosis no puede explicarse por la adquisición horizontal de genes de resistencia, que hasta ahora parece no haberse producido en esta especie bacteriana. Además de revelar una diversificación dinámica de un patógeno importante, este estudio también proporciona datos para mejorar su vigilancia, predecir la aparición de nuevos linajes y adaptar la gestión de la acuicultura, contribuyendo así a la sostenibilidad del cultivo de salmón (ver estudio de Schober et al., 2023).
Sin duda el ejemplo mostrado con una bacteria de gran relevancia en la salmonicultura nacional, es solo una muestra de otros estudios genómicos similares en otros patógenos con alta prevalencia en Chile, pero que refleja bastante bien como se pueden estudiar y como se puede contribuir a cerrar importantes brechas de conocimiento respecto a las especies de cultivo masivo de interés alimenticio y comercial y también a la variedad de patógenos que los afectan desde la ciencia nacional con colaboración internacional y la formación de equipos multidisciplinarios de varias universidades y centros de investigación científica.
