La melatonina es un neurotransmisor de pequeña molécula, sintetizado y secretado principalmente en la glándula pineal de los vertebrados, que se distribuye a diversas partes del organismo para participar en la regulación de los ritmos biológicos, la reproducción, el crecimiento, el desarrollo y otros procesos fisiológicos. En los peces, la glándula pineal es un complejo compuesto principalmente por células fotoreceptoras, que tiene funciones tanto fotosensibles como endocrinas. La biosíntesis de la melatonina comienza a partir del triptófano e involucra triptófano hidroxilasa (TPH), descarboxilasa de aminoácidos aromáticos L (AAAD), arilalquilamina N-acetiltransferasa (AANAT) y acetilserotonina O-metiltransferasa (ASMT). En estudios previos, mediante investigaciones comparativas del genoma de múltiples vertebrados, descubrimos que la evolución sistemática de los genes que codifican estas cuatro enzimas de síntesis de melatonina es básicamente consistente con la evolución de las especies de vertebrados, lo que indica que estos genes (al igual que la melatonina misma) son muy conservados. Curiosamente, en los peces se observa un aumento significativo en el número de copias de los genes de estas enzimas catalíticas, pero el número de copias en peces tetraploides y diploides no siempre es 2:1, debido a la pérdida parcial de genes después de la duplicación del genoma en peces. Además, en la mayoría de los genomas de peces se han identificado algunos genes nuevos, como aaad-like y asmt-like, que podrían tener nuevas funciones; la pérdida de algunos genes de enzimas catalíticas, las mutaciones de cambio de marco o la pseudogenización pueden mejorar la adaptabilidad de las especies a hábitats especiales como cuevas o aguas profundas. Esta revisión se centra principalmente en nuestro trabajo de los últimos diez años e integra una introducción a la evolución sistemática y a las funciones fisiológicas de los genes que codifican las enzimas de síntesis de melatonina en los peces, con el objetivo de comprender mejor la influencia de la melatonina en la actividad endocrina reproductiva de los peces y de proporcionar guía y soporte para el desarrollo gonadal, la reproducción artificial y la selección molecular.

melatonina; enzimas sintetizadoras de melatonina; evolución sistemática; funciones fisiológicas; mecanismos de adaptación