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» » » Genes 'extraños' que ayudaron a nuestra evolución

Referencia: Science Daily.com, 12 de marzo 2015
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Muchos animales, incluidos los humanos, adquirieron genes básicamente "extraños" provenientes de microorganismos que cohabitaban su entorno en la antigüedad, según un estudio publicado en la revista de acceso abierto Genoma Biología. . El estudio cuestiona la visión convencional que la evolución de los animales se basa únicamente en genes que se transmiten a través de líneas ancestrales, y sugiere que, al menos en algunos linajes, el proceso aún está en curso.

imagen representando ADN. Crédito: © agsandrew/Fotolia
La transferencia de genes entre organismos que viven en el mismo entorno se conoce como transferencia genética horizontal (HGT). Es bien sabido que en los organismos unicelulares se piensa que es un importante proceso que explica la rapidez con que evolucionan las bacterias, por ejemplo, la resistencia a los antibióticos.

Se cree que la HGT desempeña un papel importante en la evolución de algunos animales, incluyendo gusanos nematodos que han adquirido genes de microorganismos y plantas, y algunos escarabajos que han ganado genes bacterianos para producir enzimas que les permite la digestión de las bayas de café. Sin embargo, la idea de que la HGT suceda en animales más complejos, como los humanos, en lugar de que solamente ganen genes directamente de los antepasados, ha sido ampliamente debatida y controvertida.

El autor principal, Alastair Crisp, de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, señalaba al respecto: "Este es el primer estudio que muestra que la transferencia genética horizontal (HGT) sucede ampliamente en los animales, incluidos los humanos, dando lugar a decenas o cientos de genes activos "extraños". Sorprendentemente, lejos de ser un hecho poco habitual, parece que la HGT ha contribuido a la evolución de muchos, por no decir todos, los animales, y que el proceso todavía está en marcha, lo que significa que es posible que tengamos que volver a evaluar la forma en que pensamos acerca de la evolución."

Los investigadores estudiaron los genomas de 12 especies de Drosophila, o mosca de la fruta, cuatro especies de gusanos nematodos, y 10 especies de primates, incluidos humanos. Ellos calculan cuánto se alinean los genes con otros genes similares de otras especies para estimar la probabilidad de su origen extraño. Mediante la comparación con otros grupos de especies, pudieron estimar la probabilidad de cuánto tiempo hacía se habían adquirido los genes.

Un número de genes, incluyendo el gen del grupo sanguíneo ABO, se confirmaron haber sido adquiridos por los vertebrados a través de la HGT. La mayoría de los otros genes estaban relacionados con las enzimas implicadas en el metabolismo.

En humanos, se confirmaron 17 genes previamente informados, adquiridos por la HGT, y se identificaron 128 genes extraño adicionales en el genoma humano que hasta ahora no se habían reportado.

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

El equipo fue capaz de identificar la clase probable de organismos los genes transferidos vinieron. Las bacterias y protistas, otra clase de microorganismos, eran los donantes más comunes en todas las especies estudiadas. También identificaron HGT de virus, que era responsable de hasta un 50 más genes extraños en primates.

Algunos genes fueron identificados como originarios de hongos. Esto explica por qué en algunos estudios anteriores, donde sólo se centraron en bacterias como fuente de la HGT, no se detectaran.

La mayoría de la HGT en primates se descubrió que era antigua, problablemente producida en algún momento entre el ancestro común de Chordata y el antepasado común de los primates.

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

El estudio también tiene un impacto potencial en la secuenciación del genoma, en general. Los proyectos genoma eliminan frecuentemente secuencias bacterianas de los resultados, en la suposición de que están contaminados. Mientras que la detección de esa contaminación es necesaria, la posibilidad de secuencias bacterianas son una parte genuina del genoma animal procedentes de la HGT que no debe ser ignorada.

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- Fuente: BioMed Central, vía EurekAlert .
- Publicación: Alastair Crisp, Chiara Boschetti, Malcolm Perry, Alan Tunnacliffe, Gos Micklem. Expression of multiple horizontally acquired genes is a hallmark of both vertebrate and invertebrate genomes. Genome Biology, 2015; 16 (1) DOI: 10.1186/s13059-015-0607-3.

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Editor del blog Pedro Donaire

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