Thread by @Victagua

🧬¿Te imaginas poder devolver a la vida especies extintas?

Pues eso es lo q plantea la desextinción y está más cerca de lo que imaginas y hay varios proyectos en marcha gracias a los avances tecnológicos y genéticos

Te lo cuento en este #HilosDC6 👇🏻👇🏻

Hay varias técnicas disponibles q podrían usarse para recuperar especies extintas, con sus ventajas e inconvenientes y q se usarán según
-especie extinta
-calidad del🧬recuperado
-parentesco con especies actuales
-conocimientos en técnicas de reproducción de especies similares

🐂x🐄Cruzamiento o cría selectiva
Mediante selección artificial, usando especies muy emparentadas, híbridos o formas domésticas seleccionamos los caracteres externos del ancestro extinto a recuperar y con cruces entre individuos deseados, seleccionamos ese rasgo externo fenotipo

Ya se está intentando desde hace unos años con especies como

🐂Uro
stichtingtaurus.nl
rewildingeurope.com/rewilding-in-a…

🦓Quagga
quaggaproject.org

🐴Tarpán
rewildingeurope.com/rewilding-in-a…

🐺Huargos
direwolfproject.com

🐢Tortuga gigante de Floreana
galapagos.org/newsroom/flore…

Es un proceso lento y costoso que depende

- del tiempo de generación ya q se pueden tardar muchas generaciones en tener el resultado deseado

-del porcentaje de ADN de la especie extinta que haya presente en sus descendientes. Los descendientes además no se suelen genotipar

Sólo es posible para especies que no difieren mucho genéticamente y no se tendrá la especie extinta pura, los ejemplares tendrán baja variabilidad genética ya q partimos de una población muy pequeña

Externamente se parecerán a la especie extinta pero no a nivel genético

🧬Clonación
Una técnica viable pero con fecha de caducidad: 1 millón de años (Ma) aproximadamente

El ADN tiene una vida media de 521 años en buenas condiciones pero a los 1'5 Ma no se podrá leer su secuencia por la degradación. A los 7 Ma no queda nada

royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.109…

Hasta hoy, los genomas más antiguos secuenciados son:

🐴Caballo de hace 700,000 años
nature.com/articles/natur…

💀Humanos de La Sima de los Huesos de hace 430,000 años.
sci-hub.tw/10.1038/nature…

Por lo tanto, no podremos clonar nunca especies anteriores al Pleistoceno.

El permafrost (la capa de suelo permanentemente congelada) es un enorme banco de especies congeladas donde se han encontrado ejemplares de mamut, rinoceronte, caballo, león de las cavernas, bisontes, lobos… en un perfecto estado de conservación

En Yakutia🇷🇺 han abierto un centro de clonación para extraer toda la información q hay en el enorme banco genético del permafrost siberiano y han establecido una intensa colaboración con científicos de🇰🇷expertos en clonar mascotas, un mercado emergente en esa zona del planeta

Yuka fue una joven cría de mamut q murió en Siberia hace 28.000 años y quedó congelada. Sus restos fueron recuperados y👨🏽‍🔬🇯🇵han conseguido recuperar la actividad del núcleo de células musculares al transplantarlos a ovocitos de🐭, pero no se dividen bien por el grave daño del🧬

Transferir núcleos de especies extintas en óvulos de otras emparentadas es posible y se ha realizado con éxito en coyotes usando🐕, gatos silvestres y gato del desierto con el🐈doméstico, el muflón europeo con🐏 y bucardo, una especie extinta de cabra montesa del Pirineo, con🐐

🐐El bucardo es la primera especie desextinta del planeta. Y se hizo en🇪🇸por científicos en Aragón. Celia fue la última de su especie pero consiguieron clonarlas tras muchos intentos y en 2003 nació el primer clon, pero murió a los pocos minutos por problemas respiratorios

La historia del último bucardo fue muy trágica. Murió una noche de Reyes al caer un rayo sobre un árbol q la aplastó tras ser su especie aniquilada por la caza

Este año hicieron un documental sobre su historia
🎦Salvar al bucardo
salvaralbucardo.com

https://twitter.com/HdCiencia/status/1108406592779837440?s=20

La clonación parece una buena opción aunq hay que seguir avanzando y eliminando algunos de los problemas que puede tener esta técnica, como el ADN mitocondrial, la longitud de los telómeros, la metilación del ADN o la regulación de genes del desarrollo embrionario q pueden infuir

Además, la clonación hasta ahora sólo se ha utilizado mayoritariamente para mamíferos y su aplicación sería diferente es especies de aves y reptiles, que ponen huevos de cáscara dura.
Especies como la🕊️paloma migratoria o la🦜cotorra de Carolina tendrán q esperar su turno aún

La creación de genomas sintéticos también es otra propuesta para la desextinción

Se ha conseguido crear un genoma sintético con 473 genes, llamado ‘célula mínima’, q posee el mínimo de genes necesarios y suficientes para q la célula funcione, al darle nutrientes esenciales

Lo ha hecho un equipo de científicos liderados por Craig Venter, el biólogo y empresario responsable en gran parte del Proyecto Genoma Humano.

Si quieres saber más de vida sintética, no te pierdas la charla de @JorgeArctos en #desgrana6

https://twitter.com/JorgeArctos/status/1190941888431509505?s=20

Sintetizar desde cero un genoma es una tarea titánica, excesivamente lenta y laboriosa para desextinguir especies

Reescribir genomas de especies emparentadas con CRISPR/Cas9 o PRIME EDITING e ir sustituyendo secuencias enteras de ADN por las de las especies extintas podría ser

Un grupo de científicos liderados por @geochurch se han propuesto traer de vuelta al mamut lanudo (Mammuthus primigenius) editando el genoma del elefante asiático

Sergey Zimov plantea traerlo de vuelta en🇷🇺y transformar la tundra en una estepa llena de vida de nuevo

La rata de Maclear o de la Isla Navidad /Rattus macleari/, extinta a primeros del siglo XX, podría ser recuperada editando el genoma de la rata de alcantarilla /R. norvegicus/, más fáciles de manipular, más barato experimentar con ellas y tienen una gestación muy rápida

Pero una vez tengamos todo el material genético de la especie extinta hay que tener en cuenta otros factores que influyen igualmente en el desarrollo de un ser vivo

🧬🧬epigenética
🦠🧫microbioma de la especie
😷🦟enfermedades y parásitos asociados

La epigenética estudia la regulación de la expresión de los genes sin q se modifique la secuencia del ADN.

Los genes pueden funcionar o no según modificaciones como:
-metilación de algunas citosinas
-modificaciones en las histonas (prot q empaquetan🧬)
-impronta genética

🧫El microbioma de los organismos influye en el comportamiento, desarrollo de enfermedades y la obtención de nutrientes de los alimentos.

Es muy variable entre especies e incluso entre poblaciones de la misma especie según su distribución, hábitat y alimentación

Traer de vuelta especies extintas sin su microbiota original o una adecuada puede tener importantes consecuencias y problemas para el animal desextinto.

Estudiar los microbios procedentes de heces congeladas o de otros ambientes como cuevas puede ser de mucha utilidad

🦟Todo ser vivo tiene unos parásitos o enfermedades asociados a esa especie q pueden ser incluso específicos

La desextinción puede suponer q especies traídas de vuelta puedan ser portadoras o vectores de enfermedades q salten de especie y supongan un problema para los humanos

Un animal no es solo un ente físico
Muchos poseen una cultura transmitida generación tras generación y ha desaparecido. Lugares de cría, acuíferos y buenas zonas de alimentación, rutas migratorias, comunicación y dialectos, técnicas de caza, cortejo… serán difíciles de recuperar

Es imprescindible tener un mínimo de variabilidad genética. No nos vale la información genética de un solo individuo. Es mejor tener la de varios q hayan vivido en distintas épocas y regiones geográficas a ser posible

Clonar un único individuo causaría endogamia y consanguinidad

Aunque sería posible eliminar ciertas mutaciones con técnicas de edición genómica

Hay q generar una población numerosa, estable a largo plazo y que se pueda mantener por sí misma favoreciendo la diversidad genética, pero igualmente importante es que haya un hábitat restaurado

Otro de los retos a los q nos enfrentamos al desextinguir es el papel ecológico q van a desempeñar

Siempre se piensa en las especies más carismáticas, aquellas q llaman la atención y todo el mundo reconoce y a las q querríamos rescatar, pero quizá no sean las más adecuadas

Los ingenieros de ecosistemas son especies q modifican su hábitat, ayudan a aumentar la biodiversidad de la zona, favoreciendo los planes de recuperación y con un impacto en un área geográfica amplia

Mamuts, palomas mensajeras o moas q dispersan semillas o bisontes podrían serlo

Pero, yo quiero dinosaurios!! ¿Cómo los traemos de vuelta?

En ausencia de material celular y ADN de muestras biológicas de animales extintos, la comparación de los genomas de grupos relacionados puede ayudar a la reconstrucción de estructuras genómicas como los cariotipos

En 2014, se secuenció el genoma de 48 aves actuales y 3 especies de cocodrilos en un titánico esfuerzo por conocer su evolución, parentesco, el origen del canto o los cromosomas sexuales y genes relacionados con el comportamiento o su peculiar anatomía

science.sciencemag.org/content/346/62…

Comparar los genomas de aves ha permitido reconstruir parcialmente el posible genoma del ancestro común de los arcosaurios, el grupo q incluye a cocodrilos, aves, dinosaurios y pterosaurios, resultando ser una herramienta muy valiosa para el estudio del origen de estos animales

Estudios bioinformáticos y con sondas fluorescentes q se unen al ADN han estudiado el nº de cromosomas q tendrían los dinosaurios, concretamente los terópodos, los más cercanos a las aves usando animales vivos como aves, cocodrilos, lagartos y tortugas

nature.com/articles/s4146…

El estudio sugiere q el cariotipo de los primeros dinosaurios y el de estos terópodos es similar al de la mayoría de las aves, siendo el número de cromosomas entre 66 y 80 (2n=66-80). Un alto número de cromosomas estaría relacionado con la diversidad y su éxito evolutivo

También hay predicción del posible número de receptores olfativos que podrían tener algunos terópodos relacionando el tamaño de los bulbos olfativos del cerebro con el nº de genes que codifican proteínas que unen moléculas olorosas (receptores olfativos)

sci-hub.tw/10.1098/rspb.2…

Combinando los datos obtenidos de🧠de 42 aves vivas, 2 extintas, el caimán americano y 28 dinosaurios no aviares extintos con los genomas de secuenciados de aves, obtuvieron un modelo con el que predijeron que el Tyrannosaurus rex tendría unos 645 genes para receptores olfativos

Estudios similares se hicieron en mamíferos donde se predijo que el dientes de sable /Smilodon fatalis/ tenía unos 600 genes para receptores olfativos, un número similar a otros felinos

royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.109…

https://twitter.com/HdCiencia/status/1140642322079715330?s=20

Las proteínas podrían ser una alternativa a la secuenciación de ADN antiguo cuando está muy degradado, ya q son más estables y se conservan mucho mejor q el ADN

Este 2019 se recuperó el esmalte de los dientes de Stephanorhinus, un🦏extinto de hace 1,8 Ma
sci-hub.tw/10.1038/s41586…

🦷El esmalte de los dientes es un material muy duro, abundante y duradero que aporta información genética, lo que hará que sea utilizada en estudios evolutivos, permitiendo, por ejemplo, averiguar la especie actual más cercana de los fósiles identificados

Hasta ahora se había recuperado secuencias parciales de colágeno, una proteína muy abundante en huesos y piel, pero con una secuencia muy conservada y poco variable, lo que impedía usarla para estudios de parentesco

Hay secuencias de colágeno de🦴de🦖Tyrannosaurus o del hadrosaurio Brachylophosaurus, q vivieron hace más de 70 millones de años. O incluso de un🦕Lufengosaurus, un prosaurópodo, de hace 195 Ma

sci-hub.tw/10.1126/scienc…
nature.com/articles/ncomm…
sci-hub.tw/10.1021/acs.jp…

Incluso se han podido identificar aminoácidos (los componentes de las proteínas) presentes en una pluma en ámbar con más de 100 Ma

nature.com/articles/s4159…

De hecho, las plumas fósiles también están dando mucha información sobre especies extintas de aves y dinosaurios

Si hay una buena fosilización y las impresiones q dejan las plumas permiten la observación al microscopio de los melanosomas (orgánulos celulares q contienen los pigmentos), es posible determinar por su forma, tamaño y proporción los pigmentos que contenían

Y aplicar la coloración obtenida a la representación de animales emplumados, como se ha hecho con Sinosauropteryx, Anchiornis, Microraptor, Psittacosaurus, Caihong, Cruralispennia o el anquilosaurio Borealopelta, q no tenía plumas pero sus restos estaban muy bien conservados

Y esto es lo que sabemos hasta ahora de la desextinción, una disciplina emergente q nos dará muchas sorpresas en los próximos años.

Si te interesa el tema, ya hay algunos documentales muy chulos como🎦 @DesExtincion

🎦"Desextinció: reviure una espècie" de @tv3cat que además fue el ganador del Premio Prismas 2019 al Mejor trabajo en vídeo
pererenom.com/desextincio-re…

📚Y los libros Desextinción y Desextinciones de @halle_grosso y Carles Lalueza Fox, respectivamente. No te los pierdas!

Y si además te gusta este tema, en el primer @Sci_Granada di una charla del tema allá por 2013

Y este año mi charla en #desgrana6 será "Cómo hacer un pollosaurio en 3 sencillos pasos" donde desentrañaré los experimentos que se están haciendo para desevolucionar un pollo hasta su forma más primitiva y cercana a un dinosaurio 🐓🧬🦖