Trabajo de Investigación para optar el Título Profesional en Ingenierías o Biomédicas, 2019-2
Luis Norberto Villegas Paredes; David Martin Galvez; Sergio Antony Chambi Mamani
Objetivo
Estudiar la variación morfológica y la variación genética en Spinus magellanicus a través de un gradiente altitudinal en Arequipa.
Resumen:
La adaptación local de las poblaciones a lo largo de un gradiente de elevación es un fenómeno bien conocido. A medida que subimos disminuye la disponibilidad de oxígeno y la temperatura, y aumenta la ración solar. Los individuos que logran vivir a gran altitud lo hacen mediante cambios fisiológicos, ya sean más o menos reversibles o bien provocados por variantes genéticas ya fijadas en la población. La adaptación local puede restringir el flujo genético entre poblaciones a diferentes altitudes dando lugar a una estructura genética y en última instancia a fenómenos de especiación. Por otra parte, la selección sexual pueda acentuar o inhibir estos procesos de diferenciación si los rasgos asociados con los procesos de adaptación local están a su vez asociados con la probabilidad de conseguir pareja. En este trabajo de investigación utilizamos como modelo de estudio a Spinus magellanicus, una especie de ave con una distribución altitudinal extensa y con un marcado dimorfismo sexual. El objetivo principal es determinar si individuos procedentes de poblaciones localizadas a diferentes altitudes difieren morfológica y genéticamente como consecuencia de una adaptación local y determinar el efecto de la selección sexual en este proceso. Además, también realizaremos una aproximación experimental en la que evaluaremos la expresión plástica de varios caracteres en individuos que han sido reubicados a una diferente altitud.
Palabras clave
Adaptación, Altitud, Coloración, Expresión Genética, Variación Genética, Variación Morfológica, Plasticidad Fenotípica, UNSA, Arequipa.
Problema central
Los datos en los que se basan el estudio de Gadek et al. (2018) proceden de mediciones de rasgos morfológicos (tarsometatarso, ala, cola y pico) en especímenes conservados en museos. Estas medidas pueden no reflejar una gran parte de la variación morfológica asociada a la altitud mostrada en individuos vivos, por ejemplo, no se pudo acceder a los pesos de los individuos. Es posible que en el cabecita negra, al igual que en lo que ocurre en el chingolo, la adaptación a la altitud puede que esté mediada por cambios en la expresión de genes implicados en determinadas rutas metabólicas. Además, al ser esta especie una generalista altitudinal migradora Gadek et al. (2018), la plasticidad en la expresión de estos genes puede ser similar o incluso más sustancial que la encontrada en el chingolo. Actualmente, la técnica de RNAseq permite el análisis de la totalidad del transcriptoma en especies de las que no se dispone de un genoma secuenciado (ver por ejemplo, Wang et al. 2009), como es el caso del cabecita negra. De esta manera, se compararía la totalidad de los genes que se expresan en un determinado tejido en aquellos individuos procedentes de poblaciones situadas a diferente altitud. Además, con el RNAseq se obtiene las secuencias de los transcriptos y esto permite la determinación de polimorfismos genéticos (ej, SNPs) y su uso para la determinación de flujo genético, así como el efecto
Hipótesis planteada
El cabecita negra es una especie de ave que se encuentra viviendo en un amplio rango de altitudes. Nuestra hipótesis es que los individuos de esta especie muestren mecanismos a nivel morfológico, genético y debidos a plasticidad fenotípica asociados con la variación en la altitud en la que viven.
Resultados esperados
01 artículo científico publicado en revista indizada en la base Scopus o Web of Science, con filiación a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (independiente del idioma del artículo)
01 profesional titulados en Biología con la opción: tesis formato artículo
01 ponencia nacional
01 solicitud de PI (patente industrial, modelo de utilidad, diseño industrial, derecho de autor / OBTENTOR, registro de marca o varietal)
Impactos esperados
Impacto académico:
Con el presente trabajo de investigación se permite conocer mas acerca del uso de secuenciación de RNA para facilitar en próximos estudios relacionados a la adaptación genetica en aves en cuestión a variables como la altitud.
Impacto ambiental:
En cuestión a los impactos ambientales el presente trabajo a realizar permitirá conocer y comprender mejor la adaptación de las aves en diferentes regiones para un mejor manejo.