NeoFronteras

Se ha obtenido la mejor secuenciación hasta el momento del genoma de la esponja marina Amphimedon queenslandica. El estudio proporciona pistas sobre el origen de la multicelularidad y el cáncer.

Un ejemplar de Amphimedon queenslandica viviendo entre las ramas de un coral. Fuente: Maely Gauthier photo.

Nos podemos poner un traje de neopreno, una máscara de buceo, usar una botella de aire comprimido y colocarnos un regulador para bajar por el gran azul. Según bajemos y la presión aumente, la luz se tornará más azulada, los rojos y naranjas desaparecerán y el mundo de Neptuno se tornará casi monocromo. Entonces podremos usar un foco de luz blanca para iluminar el entorno. Súbitamente, como por arte de magia, aparecerá entonces un mundo bellamente coloreado, un mundo vibrante poblado de seres sorprendentes y maravillosos. Algunos de esos seres son esponjas, seres primitivos y estáticos sobre los que no nos dimos cuenta de que eran animales hasta el siglo XIX.
Si tenemos inquietudes científicas podemos recapacitar acerca de esos seres esponjosos y darnos cuenta de que nosotros y ellos (así como todos los animales) compartimos un antepasado común. Nuestra rama evolutiva ha sufrido muchos cambios desde hace 600 millones de años, pero la rama de las esponjas ha cambiado poco, está muy cerca de la base del árbol filogenético animal. (leer más…)

Se ha encontrado más fósiles genéticos virales inesperados en el genoma de varios vertebrados. Se especula que podrían protegernos de las infecciones víricas.

Microfotografía en falso color de Marburgvirus obtenida por microscopio electrónico. Fuente: CDC, Frederick Murphy.

Los virus no dejan buenos fósiles, pero ahora nosotros podemos abrir esos libros que son lo genomas, leer la información contenida en ellos y encontrar los restos de antiguos virus ya desaparecidos. Durante millones de años los retrovirus han insertado material genético en el genoma de sus víctimas como parte de su proceso de replicación, dejando detrás secuencias víricas en esos genomas que se han conservado hasta el presente.
En un estudio reciente un equipo de investigadores ha encontrado que tanto los humanos como otros vertebrados contienen en sus genomas secuencias antiguas de dos familias de virus peligroso: Ebola/Marburgvirus y Bornavirus. Como ninguna de estas dos familias inserta su material genético durante el proceso de replicación de ADN del anfitrión, tal y como hacen los retrovirus, el resultado es totalmente inesperado. Pero se sabe que el 8% de nuestro genoma procede precisamente de retrovirus. (leer más…)

Un estudio sitúa el origen del esperma hace 600 millones de años. La producción de esperma compartiría, por tanto, un origen común en todas las especies animales.

Se cree que los genes ligados al sexo cambian rápidamente, pero hay un gen de ese grupo tan vital que ha permanecido inalterado a lo largo de casi toda la evolución animal. Aparece en casi todos los animales actuales. A ese gen se le denomina Boule y es el responsable de la producción de esperma. Científicos de Northwestern University han descubierto además que Boule es, aparentemente, el único gen conocido que exclusivamente se necesita para la producción de esperma de insectos a mamíferos, humanos incluidos.
Según Eugene Xu, este resultado es la prueba más clara de que nuestra habilidad de producir esperma es muy antigua y que probablemente se originó hace 600 millones de años. El resultado sugiere que toda la producción de esperma probablemente procede de un prototipo común. (leer más…)

Un estudio encuentra unos genes que probablemente facilitaron la transición hacia los primeros tetrápodos.

Aleta embrionaria de pez cebra en desarrollo. Fuente: Jing Zhang.

Según un estudio, la pérdida de genes que guían el desarrollo de las aletas puede que ayuden a explicar como fue la evolución de los vertebrados con patas.
Hace mucho, mucho tiempo, nuestro antepasado era un pez. Pero en el Devónico tardío, hace unos 365 millones de años, criaturas similares a los peces empezaron a aventurarse desde aguas someras a tierra firme con la ayuda de miembros de ocho dedos. Estos miembros habían evolucionado a partir de las aletas de los peces. Durante esta transición, nuestro antepasado vertebrado perdió muchas filas de fibras rígidas, denominadas, actinotrichia, que proporcionan soporte estructural y guían el desarrollo de las aletas. Aparecieron los dedos y su número fue más tarde reducido a un máximo de 5 por miembro. Simplemente, de la varias especies con diferentes números de dedos sólo sobrevivieron las de cinco. (leer más…)

Unas cianobacterias termófilas nos ayudan a comprender cómo fue la aparición de los intrones de los seres complejos y quizás a producir biocombustibles de una manera más eficiente.

Filogenia de los intrones de Thermosynechococcus elongatus. Fuente: PLoS Bilogy.

Nunca tendremos más información genética potencial sobre el pasado biológico de este planeta que en este mismo y preciso instante. Ahora, segundos después de la frase anterior, ya disponemos de menos, porque alguna especie, de la muchas que pueblan la Tierra, seguro que ya se ha extinguido para siempre, desapareciendo con ella la información genética que custodiaba. (leer más…)

La secuenciación del alga marrón permitirá comprender mejor el origen de la multicelularidad, de la fotosíntesis y de las plantas terrestres.

Ectocarpus siliculosus. Fuente: Akira Peters, Station Biologique Roscoff.

Como homocéntricos que somos, el ser humano se fija más en las líneas evolutivas que más le atañen, que más cercanas a nosotros se encuentran. De este modo, hablamos de la explosión del Cámbrico, o del árbol filogenético animal, porque los animales están más cerca de nosotros. Pero hay otra rama, la vegetal, que es imprescindible para la vida en la Tierra y acerca de la cual no se habla mucho o no llegan muchas noticias sobre ella, tanto desde el punto de vista Paleontológico como de otros.
Pero las plantas, aunque son seres inanimados, sufrieron procesos evolutivos tan complejos o más que el de los animales y permitieron a su vez la evolución de éstos. En un momento dado, por ejemplo, surgieron las plantas con flores. Antes de eso hubo los bosques del Carbonífero, que alimentaron nuestra revolución industrial, la revolución del Devónico, las plantas con semillas, la conquista de la tierra firme y los vegetales multicelulares. Este desarrollo y evolución de las plantas multicelulares, paralelo al de los animales multicelulares, es de lo que nos vamos a ocupar en esta noticia. (leer más…)

Han conseguido trasplantar con éxito un genoma sintético completo en bacterias desprovistas de su propio ADN y activarlo para que tomara el control de la nueva célula. Es el primer gran paso hacia la Biología Sintética.

Colonias de bacterias con genoma sintético. Fuente: J. Craig Venter Institute.

Se veía venir y por fin lo han conseguido. Los investigadores del equipo de J. Craig Venter han logrado trasplantar con éxito un genoma sintético completo en bacterias de tal modo que esas nuevas células realizaron funciones metabólicas normales. (leer más…)

Descubren el gen que permite a la planaria regenerar la cabeza después de ser decapitada.

En la película “Men in Black” hay una escena en la que el agente Kay (Tommy Lee Jones) y el agente Jay (Will Smith) se encuentran en una casa de empeños interrogando a un sospecho, un tipo llamado Jack Jeebs que es interpretado por el magnífico Tony Shalhoub. Para sorpresa de Jay, el agente Kay le vuela la cabeza a Jack de un disparo y acto seguido le crece una cabeza nueva en unos segundos para aún mayor sorpresa de Jay. Al poco Jack Jeebs empieza a quejarse de la experiencia. Al parecer ese individuo es un extraterrestre de apariencia humana con una increíble capacidad de regeneración.
Para los que somos estrictos con la ciencia de la ciencia ficción esto nos puede parecer una tontería mayúscula, además de totalmente descabellado, ¿o no? Algunos animales pueden regenerarse parcialmente, ¿por qué no se puede regenerar la cabeza? (leer más…)

Encuentran dos casos más de transferencia horizontal de genes. Uno de ellos es un pulgón que sintetiza caroteno gracias un gen prestado por un hongo.

Pulgones de color rojizo. Fuente: Charles Hedgcock / R.P.B.

Hasta hace no tanto se creía que solamente las bacterias podían tomar genes prestados de otros seres que no fueran los progenitores, en este caso de otras bacterias. La única forma en la que se se creía se daba la variación genética para seres eucariotas era a través de mutaciones y la reproducción sexual. Hasta hace muy poco no se conocía transferencia horizontal de genes que pudiera cambiar la evolución de seres multicelulares como los mamíferos. La teoría tradicional dice que los mamíferos obtienen sus genes verticalmente, de padres a hijos. Bajo esta visión las especies aparecen, evolucionan y se extinguen, permaneciendo genéticamente aisladas unas de otras. (leer más…)

Encuentran pistas de como evolucionó la diferenciación sexual. Las regiones genéticas ligadas a la reproducción sexual pueden sufrir grandes cambios evolutivos, al contrario de lo que se creía.

El origen del sexo se podría retrotraer a las primeras bacterias que intercambiaron genes hace 3000 millones de años y ha estado presente desde entonces. Cuando una cepa bacteriana se vuelve resistente a un antibiótico se debe a esta maravillosa facilidad que tiene estos microorganismos de compartir una “nube genética” universal. Si usted, amigo lector, enferma por culpa de una infección y ésta tarda en desaparecer se debe precisamente a este mecanismo. Este tipo de sexualidad no está ligada a la reproducción, pues puede haber intercambio de genes sin necesidad de que haya descendencia. Así, una bacteria puede intercambiar unos genes y pasar a ser otra bacteria diferente sin necesidad de pasar por una mitosis celular. Esto incluso permite que una bacteria pueda “evolucionar” aunque no se reproduzca. (leer más…)

Han encontrado pruebas experimentales que sostienen la idea de que los cambios en la morfología de los seres vivos se dan a través de unos mecanismos genéticos diferentes que los cambios producidos en su fisiología.

Ratones knockout. Fuente: Sanger Institute.

Los biólogos saben que la apariencia de un organismo y su fisiología interna están controladas por la evolución. Pero, ¿están controlados de la misma forma? Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Michigan y el Instituto de Investigación de la Salud de Taiwan sugiere que no es así.
En el estudio Jianzhi “George” Zhang, Ben-Yang Liao y Meng-Pin Weng realizaron numerosas pruebas sistemáticas para demostrar o refutar la hipótesis que el biólogo molecular Sean Carroll propuso en 2005. Según Carroll los cambios en la morfología (forma, color y estructura externa del organismo) se dan a través de unos mecanismos genéticos diferentes que los cambios producidos en su fisiología (su funcionamiento orgánico interno). Algo que desafiaba el dogma establecido en la Biología. Carroll “cocinó” su hipótesis con unos cuantos ejemplos, pero esta idea controvertida no tenía ninguna prueba sólida sobre la que asentarse. (leer más…)

Nuevas pistas encontradas en las hidras nos hablan otra vez sobre el origen de la visión en los animales.

Hidra. Fuente: Todd Oakley, UCSB.

Usted, amigo lector, que lee estas líneas, lo hace gracias a sus ojos, al sentido de la vista. Al igual que otros animales, puede contemplar el mundo de la misma manera a como lo hacía un trilobites de hace 500 millones de años. Los ojos se inventaron varias veces, y de varias maneras distintas, a lo largo de la historia evolutiva. Pero, ¿cuándo y cómo podemos señalar el origen de la visión? Antes de que existieran ojos propiamente dichos ya había receptores sensibles a la luz y proteínas que operaban en ellos. La proteína rodopsina de nuestra retina es la heredera de aquellas proteínas ancestrales que surgieron hace cientos de millones de años.
Desde hace un tiempo, investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara han estado investigando sobre este tema, descubriendo nuevas aspectos sobre el origen de la sensibilidad a la luz de los animales, especialmente sobre el camino genético que creó las primeras proteínas sensibles a la luz. (leer más…)