Estudio del complejo principal de histocompatibilidad en la historia evolutiva y demográfica de la Vaquita Phocoena sinus

"La Vaquita, Phocoena sinus, es una marsopa endémica del Alto Golfo de California, México. Es uno de los cetáceos más pequeños y de distribución más restringida, y actualmente se le reconoce como una especie críticamente amenazada. Su única población se estima en menos de 600 individuos, y ha estado sujeta a una mortalidad incidental por enmallamiento en redes de pesca al menos desde 1940. Lo anterior motivó el interés de investigar el riesgo de depresión por endogamia y el potencial adaptativo presente en la especie, y sus implicaciones en la extinción. Las moléculas del Complejo principal de histocompatibilidad (Mhc) son cruciales para generar la respuesta inmune en vertebrados al capturar péptidos extraños y presentarlos en la superficie celular a los linfocitos T. La selección natural ha favorecido el gran polimorfismo de estos genes, lo que ha fomentado gran interés en su estructura, función, y su aplicación como marcadores moleculares para estudiar la historia y viabilidad de poblaciones silvestres y en cautiverio. Se clonaron y secuenciaron fragmentos de ADN correspondientes a la Región de Unión del Péptido (exon 2) de genes del Mhc en una muestra de 3 individuos. Se encontraron 7 secuencias únicas muy poco divergentes entre sí y provenientes de al menos 3 loci Mhc clase-I, así como una sola secuencia en el locus DQB del Mhc clase-II. Las secuencias fueron depositadas en el GenBank, y su caracterización y comparación con secuencias similares de otras especies demostró que se trata de genes que codifican moléculas histocompatibles funcionales que muestran evidencias de la influencia de la selección natural en posiciones específicas de aminoácidos que son importantes en la unión de péptidos. Asimismo se determinó el polimorfismo conformacional de cadena sencilla (SSCP) del locus DQB en 25 individuos, los que fueron homocigotos para el único alelo (Phsi-DQB*01) aislado anteriormente. Con tal información se simularon distintos escenarios demográficos recientes e históricos empleando modelos analíticos y computacionales que permitieran explicar la fijación de dicho alelo en la población, bajo un régimen de deriva genética. Los resultados indicaron un tamaño efectivo histórico en la vaquita de probablemente Ne ~500 durante al menos unos 10,000 años, y que corresponde a unas dos o tres veces su valor actual (Ne ~250). Su polimorfismo genético habría sido prácticamente nulo antes de su mortalidad incidental..."

"The Vaquita, Phocoena sinus, is an endemic porpoise of the Upper Gulf of California, Mexico. It is one of the smallest cetaceans, one of the most restricted in distribution and presently recognized as a critically endangered species. The unique population is estimated to be less than 600 individuals, and has been subject of an incidental mortality by entanglement in fishnets at least since the 1940’. This raised the concern to investigate the risk of inbreeding depression and the adaptive potential present in the species, and its implications for extintion. Molecules of the Major histocompability complex (Mhc) play a key role in the immune response of vertebrates by recognizing foreign peptides and presenting them on the celular surface to T lymphocites. Natural selection has promoted a high polymorphism of this genes, raising increasing interest in its structure, function, and aplication as molecular markers to study the history and viability of wild and captive populations. DNA fragments corresponding to the Pepetide Binding Region (PBR) of the second exon of Mhc genes were cloned and sequenced from 3 individuals. Seven unique sequences with a low degree of divergence and coming from at least 3 Mhc class I loci were found. A unique sequence was present at the locus DQB from Mhc class II. The sequences were registered in GenBank and a characterization and comparisson with analogous sequences from other species demonstrated they code for functional Mhc molecules that show evidences of the influence of the natural selection at specific positions of aminoacids functionaly involved on peptide binding. Moreover, we studied the single stranded conformation polymorphism (SSCP) of the DQB locus in 25 individuals, all being homozygous for the single allele (Phsi-DQB*01) previously isoleted. Based on this information, different analitic and computer demographic scenerios were simulated to explain the fixation of such an allele under genetic drift. Results indicated a likely historic efective population size of Ne ~500 for at least some 10,000 years, that is only about two or three times the actual value (Ne ~250). The polymorphism had already been nearly zero before incidental mortality..."