Demuestran que no somos solo el fruto de nuestros padres
La transferencia de genes entre especies ha cambiado radicalmente los genomas de los mamíferos actuales y ha sido un importante impulsor de la evolución, según un nuevo estudio
Científicos de la Universidad de Adelaida en Australia han demostrado que, lejos de ser solo el producto de nuestros padres, la transferencia generalizada de genes entre especies ha cambiado radicalmente los genomas de los mamíferos actuales y ha sido un importante impulsor de la evolución.
En el estudio más grande del mundo de los llamados «genes de salto», los investigadores han rastreado dos de estos genes en 759 especies de plantas, animales y hongos . Estos genes de salto son en realidad pequeñas piezas de ADN que pueden copiarse en un genoma y se conocen como elementos genéticos transponibles. De esta forma, han descubierto que las transferencias entre especies, incluso entre plantas y animales, se han producido con frecuencia a lo largo de la evolución.
Los dos elementos transponibles que rastrearon, L1 y BovB, ingresaron a los mamíferos como ADN extraño. Esta es la primera vez que alguien ha demostrado que el elemento L1, importante en humanos, ha saltado entre las especies.
«Los genes saltarines, propiamente llamados retrotransposones, se copian y se pegan alrededor de los genomas, y en los genomas de otras especies. Cómo se hace esto todavía no se conoce. Aunque insectos como garrapatas, mosquitos o posiblemente virus pueden estar involucrados, sigue siendo un gran rompecabezas», explica el líder del proyecto, el profesor David Adelson, director del Centro de Bioinformática de la Universidad de Adelaide.
«Este proceso se llama transferencia horizontal, que difiere de la transferencia normal (vertical) entre padres e hijos, y ha tenido un enorme impacto en la evolución de los mamíferos», añade el investigador. Por ejemplo, dice el profesor Adelson, el 25% del genoma de las vacas y las ovejas se deriva de los genes de salto .
«Piensa en un gen saltarín como un parásito», dice el profesor. «Lo que hay en el ADN no es tan importante, es el hecho de que se introduce en otros genomas y provoca la alteración de los genes y su regulación».
En el estudio, publicado en la revista «Genome Biology», los investigadores encontraron que la transferencia horizontal de genes estaba mucho más extendida de lo que se había pensado.
«Se pensaba que los elementos L1 se heredaban solo de padres a hijos», dice el autor principal, Atma Ivancevic, investigador en la Facultad de Medicina de la Universidad de Adelaide. «La mayoría de los estudios solo han analizado un puñado de especies y no han encontrado evidencia de transferencia. Examinamos tantas especies como pudimos».
Cáncer y trastornos neurológicos
Los elementos L1 en humanos se han asociado con cáncer y trastornos neurológicos. Los investigadores dicen que comprender la herencia de este elemento es importante para comprender la evolución de las enfermedades.
Los investigadores encontraron que los L1 son abundantes en plantas y animales, aunque solo aparecen esporádicamente en hongos. Pero el resultado más sorprendente fue la falta de L1 en dos especies clave de mamíferos: los monotremas australianos (ornitorrinco y equidna), que muestran que el gen entró en la vía evolutiva de los mamíferos después de la divergencia de los monotremas.
«Creemos que la entrada de L1 en el genoma de los mamíferos fue un factor clave de la rápida evolución de los mamíferos en los últimos 100 millones de años», dice Adelson.
El equipo también analizó la transferencia de elementos de BovB entre especies. BovB es un gen de salto mucho más joven: se descubrió por primera vez en las vacas, pero desde entonces se ha demostrado que salta entre una extraña variedad de animales, incluidos reptiles, elefantes y marsupiales . Una investigación anterior, dirigida por el profesor Adelson, descubrió que las garrapatas eran los facilitadores más probables de la transferencia de BovB entre especies.
La nueva investigación amplió el análisis para descubrir que BovB ha saltado aún más ampliamente de lo que se había anticipado. BovB ha sido transferido al menos dos veces entre ranas y murciélagos , y las nuevas especies de vectores potenciales incluyen chinches, sanguijuelas y langostas .
El equipo cree que el estudio de las especies de insectos ayudará a encontrar más evidencias de transferencia cruzada entre especies. También tienen como objetivo estudiar otros genes de salto y explorar la posibilidad de vectores acuáticos, como los gusanos marinos y los nematodos.
«A pesar de que nuestro trabajo reciente implicó el análisis de genomas de más de 750 especies, solo hemos comenzado a arañar la superficie de la transferencia horizontal de genes», dice Adelson. «Hay muchas más especies para investigar y otros tipos de genes de salto».
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