Investigadores realizan primer genoma de referencia de alta calidad de la lagartija coliazul de Orcés

Investigadores realizan primer genoma de referencia de alta calidad de la lagartija coliazul de Orcés

La lagartija coliazul de Orcés pasó casi seis décadas sin registros. Ahora, investigadores ecuatorianos reconstruyeron su genoma con una calidad excepcional, abriendo nuevas posibilidades para conocer y conservar una de las especies de reptiles más amenazadas del Ecuador.

Durante casi seis décadas no hubo registros de la lagartija coliazul de Orcés, cuyo nombre científico es Holcosus orcesi, una especie que vive únicamente en los Andes del sur del Ecuador. Durante años se temió que se hubiera extinguido. Su redescubrimiento a mediados de la década de 2010 confirmó que todavía sobrevivía. El nuevo estudio da un paso adicional, pues ahora se cuenta con un genoma de referencia de alta calidad de esta singular especie.

El genoma de referencia contiene aproximadamente 1.680 millones de pares de bases y pudo reconstruirse en apenas 91 grandes fragmentos, con un 96,8 % de completitud. Esta combinación de continuidad y completitud lo coloca entre los genomas de reptiles de mayor calidad disponibles hasta ahora. Los investigadores identificaron además 25.682 genes. Para lograr estos resultados se utilizó tecnologías de secuenciación de ADN de lectura larga.

“Actualmente, en el Ecuador contamos con la capacidad para realizar este tipo de investigación genómica en especies de nuestro interés, generando conocimiento que puede contribuir a su estudio y conservación. Poder desarrollar estos trabajos en el país representa un avance importante para la investigación de nuestra propia biodiversidad”, dijo María de Lourdes Torres, directora del Laboratorio de Biotecnología Vegetal de la USFQ, donde se realizó la investigación genómica de este proyecto, y autora del estudio.

Además, Gabriela Pozo, investigadora que lideró el ensamblaje del genoma y es primera autora del estudio añadió: “Lograr un ensamblaje de esta calidad nos permitió obtener una representación muy completa y continua del genoma de Holcosus orcesi, que constituye una base sólida para futuros estudios genéticos y genómicos de la especie”.

Este proyecto de investigación sobre la lagartija coliazul de Orcés fue desarrollado en una colaboración entre investigadores de la Universidad San Francisco de Quito USFQ, el Instituto Nacional de Biodiversidad (INABIO) y Amaru Bioparque Cuenca. Los resultados fueron publicados en la revista científica internacional PLOS ONE.

Un genoma de referencia funciona como un mapa contra el cual los científicos pueden comparar posteriormente el ADN de distintos individuos. En el caso de la lagartija coliazul de Orcés, permitirá investigar cuánta diversidad genética conservan sus poblaciones, qué tan conectadas están entre sí, si existen señales de endogamia o pérdida de diversidad genética y cómo la fragmentación de su hábitat podría estar afectando su futuro. Esta información podría ayudar a identificar poblaciones genéticamente diferenciadas que requieran medidas específicas de conservación, establecer prioridades de manejo y monitorear su salud genética a lo largo del tiempo. La importancia del estudio va mucho más allá de haber reconstruido el ADN de una especie poco conocida.

“Junto con este nuevo estudio, la fase de campo destinada a localizar los sitios donde aún persiste la Coliazul nos permitió identificar ocho nuevas localidades con presencia de la especie. Además, encontramos una importante disposición por parte de varios habitantes locales para evitar la alteración de estos sitios. En colaboración con un importante actor local, Wilson Ochoa, logramos capturar el ejemplar del cual obtuvimos todo el material genético utilizado en este estudio” dijo Juan C. Sánchez-Nivicela, investigador de la USFQ e INABIO y coautor del estudio. “Hace pocos años, esta lagartija representaba lo que podemos perder incluso antes de llegar a conocerla bien. Pasó casi seis décadas sin ser registrada y llegamos a pensar que se podía haber extinto. Hoy sabemos que todavía está aquí y, además, contamos con una herramienta que nos permitirá estudiarla con una resolución que antes era imposible”, señala Diego F. Cisneros-Heredia, investigador de la USFQ e INABIO y coautor del estudio.

Conservar una especie no significa solamente evitar que desaparezcan sus últimos individuos. También necesitamos conservar la diversidad genética que le permite responder a enfermedades, transformaciones de su hábitat y cambios ambientales. Este genoma es un punto de partida para entender qué está ocurriendo dentro de las poblaciones que sobreviven y tomar mejores decisiones para su conservación..

La lagartija coliazul de Orcés es endémica del Ecuador: no existe de forma natural en ningún otro lugar del planeta. Su distribución conocida está restringida a la cuenca alta del río Jubones, en los Andes del sur del país, principalmente entre los 1.000 y 1.600 metros de altitud. Habita matorrales montanos secos y semiáridos y actualmente persiste en pequeños parches aislados de vegetación nativa rodeados por pastizales y cultivos. Es una lagartija diurna que depende del sol para mantenerse activa y se desplaza rápidamente entre raíces, arbustos espinosos y laderas rocosas.

La transformación del hábitat para actividades agrícolas, la presencia de depredadores introducidos y la extracción ilegal han contribuido a su declive. Su distribución extremadamente pequeña aumenta aún más su vulnerabilidad y actualmente está clasificada como En Peligro Crítico. La historia reciente de la especie, sin embargo, también muestra que todavía existe espacio para la conservación. Después de permanecer casi seis décadas sin registros, su redescubrimiento impulsó nuevas investigaciones y esfuerzos para localizar y proteger las poblaciones sobrevivientes.

La importancia de este trabajo se extiende más allá de una sola especie. La lagartija coliazul de Orcés pertenece a un grupo de lagartijas predominantemente distribuido en tierras bajas, pero esta especie ha logrado persistir en los ambientes secos y montañosos de los Andes. Su genoma permitirá investigar en el futuro qué características genéticas pueden estar relacionadas con esa adaptación y estudiar cómo los reptiles responden evolutivamente a ambientes caracterizados por una fuerte estacionalidad, escasez de agua y grandes variaciones de temperatura.

Los reptiles tropicales de montaña también se encuentran poco representados en las bases de datos genómicas mundiales. La incorporación de una especie andina de distribución extremadamente restringida contribuye así a reducir los vacíos geográficos y evolutivos que todavía existen en el conocimiento genómico de la biodiversidad.

El estudio fue desarrollado por Gabriela Pozo, Diego F. Cisneros-Heredia, Doménica Barragán-Orbe, Juan C. Sánchez-Nivicela, Ernesto Arbeláez y María de Lourdes Torres, investigadores del Laboratorio de Biotecnología Vegetal y del Laboratorio de Zoología Terrestre del Instituto de Biodiversidad Tropical IBIOTROP de la Universidad San Francisco de Quito USFQ, del Instituto Nacional de Biodiversidad (INABIO) y de Amaru Bioparque Cuenca.

La publicación completa se encuentra aquí: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0350380