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Más sobre rotíferos Bdelloidea

Área: Genética — lunes, 19 de noviembre de 2012

Hasta un 10% de los genes activos de los rotíferos de la clase Bdelloidea procederían de otras especies como bacterias, hongos o algas.

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Los rotíferos de la clase Bdelloidea (que comprenden unas 400 especies) han aparecido con anterioridad por estás páginas. Son unas criaturas absolutamente sorprendentes que han vivido sin reproducción sexual durante los últimos 80 millones de años. Pero la reproducción asexual conlleva unos riesgos muy altos desde el punto de vista evolutivo, pues no garantiza la suficiente variabilidad genética como para resistir el ataque de parásitos e infecciones de todo tipo. Ninguna especie compleja puede sobrevivir durante 80 millones sin reproducción sexual.
Este animal microscópico pluricelular de agua dulce puede incorporar fragmentos de ADN en su genoma durante su vida procedentes de otras especies. Se ha podido documentar una masiva transferencia horizontal de genes procedentes de bacterias, hongos e incluso plantas al genoma de estos rotíferos. Aunque la transferencia horizontal de genes es común entre las bacterias no se había documentado un caso de esta magnitud en el mundo animal hasta que se descubrió este caso.
Estos seres pueden sobrevivir a una desecación total, que es fatal para la mayoría de los organismos. Cuando el agua desaparece del ambiente, estos rotíferos entran en una especie de estado de animación suspendido en el que pueden permanecer durante meses o años. Una vez que el agua reaparece vuelven a la vida, a moverse, a comer y a reproducirse. Se han documentados casos de supervivencia después de 9 años de desecación.
Aunque no se sabe seguro cómo se da esta transferencia horizontal, en el pasado se ha especulado que durante la fase de desecación se producen daños en la membrana y daños en el ADN del animal. No sólo se deseca el rotífero, sino también lo hace la comida que ha ingerido, que sufre los mismos daños. Ésta sería la oportunidad para que el ADN de la comida pase a la línea germinal del rotífero. En la rehidratación los daños del ADN en la línea germinal del rotífero son reparados, incorporándose el ADN foráneo en el proceso. El rotífero también podría incorporar ADN de otros congéneres desecados en el mismo lugar. En el caso de este animal sí que sería literalmente cierto que se es lo que se come.
Estos fascinantes animales no solo relajan las barreras en la incorporación de material genético foráneo, sino que además, sorprendentemente, se las han ingeniado para mantener estos genes foráneos funcionales. Este mecanismo daría a estos seres la posibilidad de aprovecharse de un metagenoma ambiental. Pero, ¿cuál es el alcance de esta transferencia horizontal?
Según un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Cambridge hasta un 10% de los genes activos de este animal procederían de otras especies como bacterias, hongos o algas. Los rotíferos de la clase Bdelloidea serían pues mosaicos genéticos.
Para poder llegar a este resultado este grupo de investigadores extrajo el ARN mensajero de un rotífero (Adineta ricciae) para crear así una base de datos genética. Usando un sistema computacional compararon estos genes con secuencias conocidas encontradas en otros genomas de otras especies y así pudieron identificar secuencias comunes que, presumiblemente, serían genes foráneos capturados por los rotíferos. En total los genes foráneos proceden de unas 500 especies distintas. La inmensa mayoría de estos genes parecen proceder de microorganismos, que han sido adaptados para ser usados por los rotíferos.
En el pasado se descubrió que estos rotíferos contienen poderosos antioxidantes que ayudarían a protegerlos durante la desecación. Aunque no han sido identificados, estos científicos especulan que algunos de ellos proceden de genes foráneos.
Analizando en detalle algunos de los genes encontrados vieron que algunos de ellos eran responsables de la producción de enzimas. Dos de ellos, por ejemplo, permiten a las bacterias producir las enzimas que permiten degradar un compuesto tóxico. Otros dos genes proceden de protozoos y dirigen la producción de un compuesto que permite evitar daños en la membrana celular. En total cerca del 40% de la actividad enzimática de estos seres incluyen en alguna medida genes foráneos. Como se puede apreciar, algunos de estos genes facilitan a estos rotíferos su supervivencia durante la fase de desecación y posterior rehidratación.
Estos seres han elegido una manera de evolucionar un tanto especial, pero siguen las reglas del darwinismo tradicional. Como ya sabemos, la evolución biológica se produce gracias a una variación genética (mutaciones, reproducción sexual, etc.) sobre la que se ejerce una presión de selección (el ambientes, la competencia, otros seres…). Los de mayor éxito reproductor son elegidos estadísticamente y así los seres vivos van cambiando en el tiempo.
En el caso de estos rotíferos la variación genética se produce principalmente (es de suponer que también sufren mutaciones) gracias a esta transferencia horizontal de genes, pues no se reproducen sexualmente. Esto le permite evolucionar y evitar, en la medida de lo posible, la acción negativa de parásitos y microorganismos infecciosos.
Lo sorprendente es que tantos genes foráneos se incorporen de manera funcional en el sitio adecuado del genoma de esta criatura sin que afecte negativamente a la funcionalidad general. ¿Cómo lo consigue?
Lo que sí parece es que los rotíferos de la clase Bdelloidea son unos buenos candidatos a ser desecados y enviados al espacio, incluso a algún planeta cercano, para después comprobar cuántos de ellos sobreviven al vacío y a la radiación del espacio.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3965

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Incorporación natural de ADN foráneo en animal complejo
Sobre la reproducción asexual y sexual.
Foto: Chiara Boschetti.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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2 Comentarios

  1. tomás:

    A la pregunta del penúltimo párrafo, ¿no será que el que no lo consigue fenece y el que sí permanece?

  2. Miguel Ángel:

    He estado revisando el artículo original con el fin de comprobar si las endosimbiosis podrían estar implicadas: al parecer, no.
    Son muy significativas las gráficas comparativas con C.elegans o Drosophila melanogaster, que tienen un porcentaje significativamente inferior de genes incorporados de otras especies.
    En el caso de los humanos tenemos 20.000-25.000 genes (según los últimos estudios, se va aceptando que en realidad tenemos 20.000). Según Lynn Margulis, 300 de estos genes son de origen claramente bacteriano.
    Si consideramos el llamado “ADN basura”, la mayor parte del mismo son secuencias de retrovirus que han sido incorporadas.

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