Tesis doctoral de Jordi Paps Montserrat
En los últimos diez años se ha producido una revolución en nuestra concepción de la evolución de los animales. Esta se ha producido gracias la incorporación de la biología molecular a la filogenia molecular, que ha rechazado algunas hipótesis clásicas y ha propuesto otras nuevas. Una de las hipótesis moleculares más relevantes es aquélla que agrupa a todos los animales con simetría bilateral (los bilateria) en tres grandes grupos: los lophotrochozoa, los ecdysozoa y los deuterostomados. A pesar de la afluencia de información, los datos moleculares no han sido capaces de resolver todas las relaciones entre los phyla. Al principio esto era debido al uso de pocos marcadores moleculares, que no aportaban suficiente información y sufrían de artefactos metodológicos que ofuscaban sus resultados, como por ejemplo el long branch atraction. Era evidente que era necesaria todavía más información, punto en el que se enmarca el inicio de este proyecto. En los últimos años esta falta de información se ha solventado en parte gracias a la filogenómica, que es capaz de producir secuencias para muchos marcadores de forma relativamente rápida mediante la tecnología de ests; sin embargo, los estudios filogenómicos aún carecen de un muestreo taxonómico representativo de todos los bilaterales. el objetivo de este proyecto es obtener una filogenia molecular de los animales bilaterales lo más resuelta posible. Para ello se han empleado dos aproximaciones. La primera consiste en analizar los datos de los genes nucleares del rna ribosomal (el 18s y el 28s), que disponen del mayor muestreo taxonómico de los animales, aplicando una serie de estrategias metodológicas que minimizan el impacto de los artefactos filogenéticos. Se ha construido una matriz de datos para 104 representantes de los bilaterales, pertenecientes a 28 phyla y de 3.700 pares de bases de longitud. Esta matriz se ha analizado mediante métodos de inferencia probabilísticos (maximum likelihood y bayesian inference), modelos de evolución sofisticados y compartimentando el análisis para distintos grupos problemáticos. La segunda aproximación pretende construir una matriz molecular de los animales bilaterales que maximize tanto el número de marcadores como el de phyla representados. En este proceso se seleccionaron 13 nuevos marcadores, que a priori parecían buenos candidatos para resolver la filogenia de los animales bilaterales. Una vez seleccionados los genes, se obtuvieron muestras biológicas para un total de 96 especies de 31 phyla por tal de completar el muestreo taxonómico de los genes candidato. A partir de cada muestra se extrajo rna, que se usó en el proceso de retrotranscripción para obtener cdna. El cdna es usado como molde en la técnica de pcr, cuyos productos de amplificación se usan para obtener las secuencias de dna. Se obtuvieron 135 secuencias que se añadieron a cada una de las alineaciones de los marcadores. Finalmente, los 13 genes seleccionados se concatenaron en una matriz única, que contiene 90 representantes de 27 phyla, presenta 8.880 pares de bases de longitud y un 40% de missing data. Esta matriz concatenada se analizó con métodos probabilísticos para obtener una filogenia de los animels bilaterales. los resultados principales de estos dos estudios son: 1) la filogenia obtenida nos ha permitido comprobar la monofilia de los tres grandes grupos, así como la posición basal de acoela y nemertodermatida, 2) se ha podido resolver la filogenia interna de los deuterostomia, mientras que la filogenia interna de los ecdysozoa resulta en una tricotomía y 3) se muestra una nueva filogenia de los lophotrochozoa, donde destacan los gnatostomúlidos y los gastrotricos como el clado más basal, la posición de los platelmintos como a grupo hermano del resto de espirales y el estatus parafilético de los spiralia, debido a la posición de los brachiozoa como grupo hermano de los moluscos. 4) la filogenia obtenida sitúa a xenoturbella en los deuteróstomos, aunque con un soporte muy bajo, y el conjunto de resultados no permite descartar una posición más basal. 5) los chaetognatha pertenecen a los ecdisozoos, aunque su situación dentro de este grupo es dudosa. 6) en los genes ribosomales nucleares, el uso de métodos probabilísticos con modelos evolutivos adecuados, así como la compartimentación de los análisis, permite resolver parte de sus problemas, obteniendo una filogenia mejor resuelta que las obtenidas hasta ahora para estos marcadores. 7) la búsqueda de nuevos marcadores moleculares ha resultado valiosa para inferir una filogenia de los bilaterales resuelta, aunque el incremento de datos no resulta en un incremento lineal de la resolución. 8) la filogenia obtenida nos ha permitido especular sobre la evolución de determinados caracteres del patrón corporal, mostrando la plasticidad en su aparición y la preValencia de la adquisición independiente de algunos de ellos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Filogénia molecular dels bilaterals: una aproximació multigénica«
- Título de la tesis: Filogénia molecular dels bilaterals: una aproximació multigénica
- Autor: Jordi Paps Montserrat
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 17/10/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Marta Riutort Leon
- Tribunal
- Presidente del tribunal: julio Antonio Rozas liras
- José Castresana villamor (vocal)
- miquel angel Arnedo lombarte (vocal)
- Rafael Zardoya san sebastian (vocal)