Nuestros genes ‘foráneos’ de antiguos microbios

Muchos animales, incluidos los seres humanos, adquirieron genes esenciales “foráneos” de microorganismos que cohabitaban su entorno en la antigüedad, según un estudio publicado en la revista de acceso abierto Genome Biology. El estudio cuestiona el punto de vista convencional de que la evolución animal se ha basado únicamente en genes que se transmiten a través de las líneas ancestrales, lo que sugiere que, al menos en algunos linajes, el proceso todavía está en curso.

Bacteria en placas de Petri. Imagen: Wikiimages

Bacteria en placas de Petri. Imagen: Wikiimages

La transferencia de genes entre organismos que habitan en el mismo entorno se conoce como transferencia genética horizontal (TGH). Se conoce que en los organismos unicelulares que es un proceso importante que explica la rapidez con que evolucionan las bacterias, por ejemplo, para adquirir resistencia a los antibióticos.

Se cree que la TGH desempeña un papel importante en la evolución de algunos animales, incluyendo los gusanos nematodos que han adquirido genes de microorganismos y plantas, así como algunos escarabajos que ganaron genes bacterianos para producir enzimas para la digestión de las bayas de café. Sin embargo, la idea de que la TGH ocurre en animales más complejos, como los humanos, en contraposición con los genes adquiridos directamente de los antepasados, ha sido ampliamente debatida y es un tema controvertido.

De acuerdo con el autor principal, Alastair Crisp de la Universidad de Cambridge, se trata del primer estudio que muestra qué tan ampliamente se produce la transferencia genética horizontal en los animales, incluidos los humanos, lo que ha dado lugar a decenas o cientos de genes activos “foráneos”. Añade que sorprendentemente, lejos de ser un hecho poco habitual, parece que la TGH ha contribuido a la evolución de muchos, quizás de todos los animales, y que el proceso aún está en curso, lo que significa que es posible que tengamos que replantearnos lo que pensamos acerca de la evolución.

Los investigadores estudiaron los genomas de 12 especies de Drosophila o mosca de la fruta, cuatro especies de gusano nematodo, y 10 especies de primates, incluidos los humanos, y estimaron la probabilidad de un origen foráneo. Mediante la comparación con otros grupos de especies, estimaron hace cuánto tiempo es probable que se hayan adquirido dichos genes.

Confirmaron que los vertebrados adquirieron un número de genes, incluyendo el gen del grupo sanguíneo ABO, a través de la TGH. La mayoría de los otros genes están relacionados con enzimas implicadas en el metabolismo.

En los seres humanos, confirmaron que 17 genes ya conocidos se aquirieron por la THG, e identificaron 128 genes foráneos adicionales en el genoma humano, algo que hasta ahora no se conocía.

Algunos de estos genes están involucrados en el metabolismo de lípidos, incluyendo la descomposición de ácidos grasos y la formación de glicolípidos. Otros están involucrados en las respuestas inmunes, incluyendo la respuesta inflamatoria, la señalización celular inmune, y las respuestas antimicrobianas, mientras que otras categorías de genes incluyen el metabolismo de aminoácidos, la modificación de proteínas y las actividades antioxidantes.

El equipo fue capaz de identificar la clase probable de organismos de los que provienen esos genes. Su origen más comúnmente se encuentra en bacterias y protistas (otra clase de microorganismos). También identificaron la transferencia genética horizontal proveniente de los virus, responsables de hasta 50 genes foráneos adicionales en primates.

También identificaron que algunos genes tienen su origen en hongos. Esto explica por qué algunos estudios anteriores, que sólo se centraron en bacterias como la fuente de la THG, rechazaron la idea de que esos genes tenían un origen ‘foráneo’.

Encontraron que la mayoría de la THG en primates es antigua, y se produjo en algún momento entre el ancestro común de los cordados y el antepasado común de los primates.

Los autores dicen que su análisis probablemente subestima la verdadera magnitud de la THG en los animales, y que la THG directa entre los organismos multicelulares complejos también es plausible, algo que ya se conoce en algunas relaciones huésped-parásito.

Fuente: BioMed Central

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