Algunos genes humanos esenciales no proceden de nuestros ancestros

MADRID, 12 Mar. (EUROPA PRESS) -

   Muchos animales, incluidos los seres humanos, adquirieron genes esenciales "extranjeros" de microorganismos que cohabitaban en su entorno en la antigüedad, según un estudio en 'Genome Biology'.

   El estudio cuestiona las visiones convencionales de que la evolución de los animales se basa 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.

   La transferencia de genes entre organismos que viven en el mismo entorno se conoce como transferencia horizontal de genes (HGT, por sus siglas en inglés). Es un sistema bien conocido en el caso de los organismos unicelulares y se piensa que es un proceso importante que explica la rapidez con la que evolucionan las bacterias, por ejemplo, desarrollando resistencia a los antibióticos.

   Se cree que 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 obtuvieron genes bacterianos para producir enzimas para la digestión de las bayas de café. Sin embargo, la idea de que HGT ocurre en animales más complejos, como los humanos, en lugar de heredar genes directamente de los antepasados, ha sido ampliamente debatida y controvertida.

   "Este estudio muestra cómo de extensamente se produce la transferencia horizontal de genes (HGT) en los animales, incluidos los humanos, dando lugar a decenas o cientos de genes activos 'extranjeros'. Sorprendentemente, lejos de ser un hecho poco habitual, parece que HGT ha contribuido a la evolución de muchos, quizás todos, los animales y que el proceso está en curso, lo que significa que es posible que tengamos que volver a evaluar la forma en la que pensamos acerca de la evolución", explica el autor principal, Alastair Crisp, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido.

   Los científicos estudiaron los genomas de 12 especies de 'Drosophila' o mosca de la fruta, cuatro especies de gusano nematodo y diez especies de primates, incluidos los humanos. Estos expertos calcularon cómo se alinea cada uno de sus genes con genes similares en otras especies para estimar la probabilidad de que fueran de origen extranjero. Mediante la comparación con otros grupos de especies, fueron capaces de estimar cuánto tiempo hace que los genes fueron probablemente adquiridos.

   Los investigadores confirmaron un número de genes, incluyendo el gen del grupo sanguíneo ABO, como si hubieran sido adquiridos por los vertebrados a través de HGT, mientras que la mayoría de los otros genes estaban relacionados con las enzimas implicadas en el metabolismo. En los seres humanos, confirmaron 17 genes previamente identificados adquiridos por HGT, y se hallaron 128 genes extraños adicionales en el genoma humano que hasta ahora no se habían señalado.

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

GENES PROCEDENTES DE BACTERIAS Y PROTISTAS

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

   Algunos genes fueron identificados como originarios de hongos, lo que explica por qué algunos estudios anteriores, que sólo se centraron en bacterias como fuente de HGT, originalmente rechazaron la idea de que estos genes eran de origen 'extranjeros'. Se vio que la mayoría de HGT en primates era antigua, produciéndose 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 HGT en los animales y que la HGT directa entre los organismos multicelulares complejos también es plausible y ya se conoce en algunas relaciones huésped-parásito.

   El trabajo también tiene impactos potenciales en la secuenciación del genoma de manera más general. Los proyectos sobre el genoma eliminan frecuentemente secuencias bacterianas de los resultados al suponer que son contaminación. Aunque se necesita detectar la contaminación, no debe ignorarse la posibilidad de que las secuencias bacterianas son una parte genuina del genoma de un animal procedentes de HGT.