A key for hypoxia genetic adaptation in alpaca could be a HIF1A truncated bHLH protein domain / Una clave para la adaptacion genética de la hypoxia en las alpacas podria ser un dominio de proteina bHLH truncado con HIF1A

ABSTRACT

Animals exposed to hypobaric hypoxia triggers a physiological hypoxia response via Hypoxia Inducible Factor (HIF) proteins that functions as transcriptional complexes. As the South American camelids inhabit at high Andean altitudes we have asked if they have developed genetic adaptations to live at high altitudes. In the present study we investigate genetic structures of the HIF1A proteins carried by members of the superorder Cetartiodactyla. During our investigation we discovered the existence of a genetic event that caused the loss of most of the bHLH domain in the proteins borne by the Alpaca and other members of the Cetartiodactyla superorder; we designate them as bHLH short sequences. Further analysis at the nucleotide level revealed in the 12 short sequences included in the study the presence at the 5´end of the bHLH domains stop codons. Seven out of the 12 short HIF1A proteins, have an identical or almost identical nucleotide sequence at their 5´end with a same TAA stop codon and at the same position. As the mutations affects to both the Artiodactyls and Cetaceans, we postulate that the mutation(s) occurred before their divergence about 55 million years ago. The relevance of these findings for genetic adaptation of Alpacas to hypobaric hypoxia of high altitude conditions is discussed.

RESUMEN

Los animales expuestos a hypoxia hipobárica generan una respuesta hipóxica fisiológica debido a unas proteinas de Factor-Hipoxia Inducible (HIF) que funcionan como complejos transcripcionales. Debido a que los camelidos Americanos habitan en las grandes alturas andinas, nos hemos preguntado si han desarrollado una adaptación genética para vivir a grandes alturas. Eneste estudio hemos investigado la estructura genética de las proteinas HIF1A que llevan consigo los miembros de la superorden de los cetartiodáctilos. Durante nuestra investigación, descubrimos la existencia de un evento genético que causó la perdida de la mayoría del dominio bHLH en las proteinas transmitidas por la alpaca y otros miembros de la superorden de los cetartiodáctilos; las hemos designado como secuencias cortas de bHLH. Análisis posteriores a nivel nucleótido revelaron que en la doceava secuencia corta incluida en el studio, hubo presencia de codones de terminación en el extreme 5' del dominio de bHLH. Siete de las doce proteinas cortas HIF1A, tiene una secuencia idéntica o casi idéntica de nucleotidos en su extremo 5', con el mismo codón de terminación TAA y en la misma posición. Debido a que la mutación afecta tanto a Artiodáctilos como Cetáceos, proponemos que la mutación(es) ocurrió antes de su divergencia hace unos 55 millones de años. Analizamos la relevancia de estos descubrimientos sobre la adaptación genética de las alpacas a la hipoxia hipobárica en condiciones de grandes alturas.