Se ha identificado un gen que controla el tamaño de las células en un grupo de microalgas que sustenta una quinta parte de las cadenas alimentarias del mundo.

Los científicos de la Universidad de East Anglia (UEA) han descubierto un gen que regula el tamaño de las diatomeas, que aportan el 20% de la producción primaria mundial en las cadenas alimentarias. El descubrimiento podría tener implicaciones para comprender los efectos potenciales del cambio climático en las redes alimentarias futuras.

El conocimiento de los genes que dictan el tamaño de las células de diatomeas ha sido limitado hasta ahora. Pero a través de una combinación de genética inversa, evolución experimental y secuenciación de ARN, el equipo identificó un control genético previamente desconocido del tamaño de las células en la diatomea marina Thalassiosira pseudonana.

Profesor Thomas Mock, en la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA, dijo:"Existe una variación en el tamaño de las células entre las diferentes especies de diatomeas, así como la variación observada dentro de las especies debido a las condiciones ambientales o la reproducción. Sin embargo, recién ahora hemos comenzado a descubrir el control genético del tamaño de las células, lo que es importante para comprender el papel clave que juegan las diatomeas en las redes tróficas y cómo esto podría cambiar en el futuro ".

El tamaño de las células influye en muchos aspectos de la fisiología y ecología de organismos como las algas, de afectar el área de la superficie celular y, por lo tanto, la capacidad de absorber nutrientes, a células más grandes que se hunden más rápido y exportan más carbono al océano más profundo que las diatomeas más pequeñas.

El equipo analizó uno de los rasgos más característicos de las diatomeas:la capa de sílice llamada frústula. Los registros de fósiles de diatomeas muestran que las frústulas han persistido durante más de 185 millones de años de evolución y, por lo tanto, el equipo asumió que desempeñan un papel importante en el éxito evolutivo de las diatomeas.

El profesor Mock dijo:"Investigamos el efecto de una proteína presente en las frústulas llamada silacidina, que se cree que es importante en su construcción. Modulamos los niveles de esta proteína para medir el efecto que tenía sobre el tamaño celular y descubrimos que, reduciendo los niveles de silacidinas, las células de diatomeas se agrandaron.

"A través de la secuenciación de ARN, también identificamos una pequeña cantidad de genes potencialmente involucrados en el tamaño de las células. Dado que el gen particular responsable de codificar la proteína silacidina en la diatomea en estudio también se conserva en varias otras diatomeas de importancia ecológica, Estos resultados nos ayudan a comprender mejor los procesos involucrados en la plasticidad del tamaño de las células. Estos datos dan la primera evidencia de una regulación genéticamente controlada del tamaño de las células en esta diatomea en particular y otras que codifican el gen de la silacidina en sus genomas ".

Los resultados podrían ser importantes para comprender los efectos del cambio climático y el impacto que esto puede tener en las redes alimentarias mundiales. El profesor Mock dijo:"El registro fósil también muestra una relación entre la temperatura del mar y el tamaño celular promedio de las diatomeas, por lo que podemos asumir que el tamaño de las células de fitoplancton seguirá respondiendo a las cambiantes temperaturas globales.