Algunas especies en peligro de extinción ya no pueden sobrevivir en la naturaleza. Entonces, ¿deberíamos cambiar sus genes?

En todo el mundo, el número de muchas especies amadas está disminuyendo a un ritmo cada vez mayor.de acuerdo a un proyección sombría, hasta el 40% de las especies del mundo podrían desaparecer para 2050. De manera preocupante, muchas de estas disminuciones de especies son causadas por amenazas con pocas soluciones.

Muchas especies ahora dependen de los programas de reproducción de conservación para sobrevivir. Pero estos programas a menudo no alientan a las especies a adaptarse y sobrevivir en la naturaleza mientras se enfrentan a amenazas intratables como el cambio climático y las enfermedades.

Esto significa que algunas especies ya no pueden existir en la naturaleza, causando impactos significativos río abajo en el ecosistema. Por ejemplo, considere cómo funcionaría un arrecife de coral sin coral.

¿Qué pasa si hay otra manera? Mis colegas y yo hemos desarrollado una intervención diseñada para dar a las especies en peligro de extinción los rasgos genéticos que necesitan para sobrevivir en la naturaleza.

poner la teoría en práctica

Durante generaciones, la selección natural ha permitido que las especies se adapten a las amenazas. Pero en muchos casos hoy en día, las amenazas se desarrollan más rápido de lo que la especie puede adaptarse.

Este problema es particularmente pronunciado en la vida silvestre amenazada por enfermedades infecciosas emergentes (como la quitridiomicosis en anfibios) y en especies afectadas por el clima (como los corales).

El conjunto de herramientas que mis colegas y yo hemos desarrollado se llama «intervención genética dirigida» o TGI. Funciona aumentando la aparición o frecuencia de rasgos genéticos que afectan la aptitud de un organismo en presencia de amenazas.Describimos este enfoque en un artículo reciente Trabajos de investigación.

El juego de herramientas implica seleccion artificial y Biología sintéticaEstas herramientas están bien establecidas en la agricultura y la medicina, pero son relativamente poco probadas como herramientas de conservación. Te los explicamos con más detalle a continuación.

Muchas de las herramientas en nuestro kit de herramientas TGI se han discutido teóricamente en la literatura de conservación en las últimas décadas. Pero los rápidos avances en la secuenciación del genoma y la biología sintética significan que algunos ahora son posibles en la práctica.

Estos desarrollos han facilitado la comprensión de la base genética que permite a las especies adaptarse y manipular sus rasgos.

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¿Qué es la selección artificial?

Los seres humanos han utilizado durante mucho tiempo la selección artificial (o fenotípica) para promover rasgos deseables en plantas y animales criados para compañía o alimento. Este cambio genético ha dado como resultado organismos que son muy diferentes de sus ancestros salvajes, como el perro doméstico y el maíz.

La selección artificial tradicional puede generar resultados tales como altas tasas de consanguinidad, que afectan la salud y la resiliencia de los organismos y son perjudiciales para la conservación. Si alguna vez has tenido un perro de pura raza, probablemente conozcas algunos de estos trastornos genéticos.

En términos de conservación, determinar qué individuos de una especie son resistentes a patógenos mortales implicaría exponer a los animales a amenazas, lo que claramente no es de interés para la conservación de la especie.

Los científicos ganaderos han desarrollado una nueva forma de eludir estos problemas. Llamada selección genómica, combina datos del trabajo de laboratorio, como ensayos de enfermedades, con información genética en animales para predecir qué individuos tienen rasgos genéticos que ayudan a la adaptación.

Estos individuos son luego seleccionados para la reproducción. En las generaciones posteriores, aumentó la capacidad de la población para sobrevivir a las amenazas generales.

La selección genómica lleva a que el salmón y el ganado resistentes a las enfermedades produzcan más leche y mejor tolerancia al calor. Pero aún no se ha probado en términos de protección.

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¿Qué es la biología sintética?

Biología sintética es un conjunto de herramientas para promover el cambio biológico. Incluye métodos como la transgénesis y la edición de genes, que se pueden utilizar para introducir genes nuevos o perdidos o para ajustar rasgos genéticos específicos.

Recientes herramientas de biología sintética como CRISPR-Cas9 causó revuelo en la comunidad médica y también comenzó a ganar atención Biólogo conservacionista.

Estas herramientas pueden ajustar con precisión rasgos genéticos específicos en un organismo individual, haciéndolo más adaptable, sin afectar el resto del genoma. La modificación genética luego se transmite a la descendencia.

Este enfoque reduce la probabilidad de cambios genéticos no deseados que pueden ocurrir a través de la selección artificial.

Actualmente se están probando métodos de biología sintética para proteger múltiples especies en todo el mundo.Éstas incluyen castaña y pies negros hurones Corales en América y Australia.

Estoy trabajando con investigadores de la Universidad de Melbourne para desarrollar un método TGI para ranas australianas. Estamos experimentando con estos métodos en la icónica rana austral y, si resultan efectivos, planeamos expandirlos a otras especies.

En todo el mundo, la quitridiomicosis está destruyendo las poblaciones de ranas.Causado por patógenos fúngicos Percebes dendrobiumlo que conduce a aproximadamente 90 tipos de ranas y cayó en hasta 500 personas.

Muchas especies de ranas ahora dependen de la cría de conservación para sobrevivir. No existe una solución efectiva para devolver las ranas susceptibles a la infección por quitridio a la naturaleza porque el hongo no se puede erradicar.

Mirando hacia el futuro

Al igual que con muchos enfoques de conservación, las intervenciones genéticas dirigidas pueden requerir compensaciones. Por ejemplo, los rasgos genéticos que hacen que una especie sea resistente a una enfermedad pueden hacerla más susceptible a otra enfermedad.

Pero el rápido declive de las especies significa que debemos probar estas posibles soluciones antes de que sea demasiado tarde. Cuanto más tiempo un ecosistema está libre de especies, más probable es que ocurran cambios ambientales irreversibles.

Cualquier intervención genética de este tipo debería involucrar a todas las partes interesadas, incluidos los pueblos indígenas y las comunidades locales. Y se debe tener cuidado para garantizar que la especie sea apta para la liberación y no represente un riesgo para el medio ambiente.

Al traer el concepto de TGI a la atención del público, el gobierno y otros científicos, esperamos estimular la discusión y fomentar la investigación sobre sus riesgos y beneficios.

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