NeoFronteras

Gran extensión de la transferencia horizontal

Área: Biología,Genética — Lunes, 23 de Marzo de 2015

Al parecer, casi todas las especies animales podrían portar genes adquiridos por transferencia horizontal de especies distintas.

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Porcentaje de la contribución dentro de cada taxon (fila) por parte de los otros taxones (en código de colores). Fuente: Alastair Crisp y colaboradores.

Según un reciente estudio, todas las especies de animales, incluyendo los humanos, adquirieron genes foráneos de microorganismos con los que convivieron en el pasado. Esto generaliza la idea de la transferencia horizontal de genes (THG). De este modo, los genes no solamente pasan de padres a hijos de manera longitudinal y “vertical” con los linajes, tal y como dicta la visión tradicional, sino que también pasan de unas especies a otras de manera horizontal.
Como hemos visto en NeoFronteras a lo largo de los últimos años se han ido encontrando ejemplos de THG en diversas especies.
La THG más conocida era la que se da entre las bacterias y es una de las razones por las que las bacterias se van haciendo resistentes a nuestros antibióticos. Cabe pensar que esta THG es más fácil que se dé entre seres unicelulares, pues para que se herede la THG en seres pluricelulares esta debe afectar a las células germinales. Sin embargo, se han ido descubriendo casos como el de los nematodos que adquieren genes microorganismos y plantas o unos escarabajos que consiguieron los genes para digerir las bayas de café de unas bacterias. Pero, pese a todo, se seguía negando la posibilidad de que la THG afectara a animales superiores.
La falta de secuencias de genoma de muchas especies impedía hacer afirmaciones categóricas en un sentido u otro hasta ahora. Alastair Crisp (University of Cambridge) y sus colaboradores han realizado un estudio que demuestra lo extendida que está la THG en el mundo animal, incluyendo a los humanos. Decenas o centenares de secuencias genéticas foráneas activas están presentes en los genomas de las distintas especies de animales. Además, han contribuido significativamente a la evolución de las mismas.
En el estudio se analizaron genomas de 12 especies de moscas de la fruta, 4 especies de nematodos, 10 especies de primates y otras especies hasta totalizar las 40, incluyendo a peces cebra. Estos genomas ya estaban disponibles en las bases de datos al respecto.
Comparando las distintas secuencias genéticas pudieron saber cuáles eran foráneas y cuándo se adquirieron.
La mayoría de las secuencias foráneas corresponde a enzimas relacionadas con el metabolismo, pero también está el caso de los genes que determinan los grupos sanguíneos de los vertebrados.
En el ser humano se confirman los 17 genes adquiridos por THG sobre los que se informó en el pasado y se añaden otros 128 nuevos.
Algunos de ellos están relacionados con el metabolismo de lípidos, otros con la respuesta inmune incluyendo los procesos inflamatorios, respuesta antimicrobiana, metabolismo de aminoácidos, modificación de proteínas o actividades antioxidantes.
Los organismos que transfirieron en su día esos genes fueron en su mayoría bacterias y protistas, pero también 50 de esos genes presentes en los primates proceden de virus y algunos proceden de hongos y arqueas.
La mayoría de los genes foráneos de los primates se adquirieron hace mucho tiempo, antes de que existieran los mismos. En concreto entre el antepasado común de los cordados y el antepasado común de los primates, que es como dar un margen de error muy grande.
Un factor importante que tiene este resultado es sobre la política de eliminar las secuencias bacterias que se encuentran en las secuenciaciones de genomas, porque se asume que provienen de contaminaciones de la muestra, cuando algunas de ellas pueden ser genuinas y tener su origen en la THG.
Los autores sostienen que posiblemente se subestime la verdadera extensión de la THG y que esta sea mucho mayor que lo expuesto en su artículo. Incluso especulan con la posible THG entre organismos pluricelulares, pues ya se conocen indicios para el caso entre algunos parásitos y parasitados.
En todo caso, el resultado es fundamental a la hora de comprender la evolución.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4640

Fuentes y referencias:
Artículo original
Sobre transferencia horizontal.

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

  1. lluís:

    -Pues aunque el margen de error es muy grande porqué nos remitimos a antepasados comunes de cordados y primates, no deja de ser sorprendente esta gran extensión de la TGH; y resulta muy interesante o fundamental este trabajo para ir desbrozando el intrincado camino de la evolución.

  2. Miguel Ángel:

    Querido Neo:

    Creo que conviene aclarar el punto donde dice: “…se seguía negando la posibilidad de que la THG afectara a animales superiores”. Me deja un tanto perplejo porque, además de los ejemplos que se citan con anterioridad, es conocido desde hace tiempo que buena parte del “ADN basura” está compuesto por secuencias de retrovirus que se van incorporando al genoma.
    ¿Debo suponer que se han querido referir a THG a partir de bacterias u otros microorganismos que no sean virus?
    Pero, yendo un poco más lejos, diría que también tenemos un ejemplo de THG en pluricelulares por bacterias mayoritariamente aceptado por la comunidad científica: la teoría de Lynn Margulis de que las mitocondrias eran bacterias que se incorporaron a la célula por endosimbiosis.

    Mi lectura, a la vista de estos resultados, va también en la misma línea de Margulis: cada vez se va quedando más obsoleto el enfoque clásico del neodarwinismo que suponía que la evolución avanza fundamentalmente merced a las mutaciones.
    Las mutaciones son cambios puntuales en el genoma (por ejemplo, el cambio puede afectar a una sóla base nitrogenada). Además, 999 de cada 1000 mutaciones son nocivas.
    Todo esto es lo que hacía que Margulis se cuestionase si verdaderamente son el motor principal de la evolución o si más bien pueden ser la incorporación de paquetes completos de genes por endosimbiosis. En el caso de THG por virus, bacterias o arqueas también se transfieren genes completos.
    No tenemos ni un sólo ejemplo documentado de aparición de una nueva especie debido a mutaciones. En cambio, sí que contamos con un ejemplo de aparición de una nueva especie de amebas por endosimbiosis.

    Con mucho gusto, le transfiero horizontalmente un abrazo.

  3. NeoFronteras:

    La frase es correcta, pues está expresada en pretérito imperfecto. Sólo recientemente se ha podido comprobar el asunto de la THG en animales superiores. Obviamente este resultado no es el primero al respecto. Ya vimos otros en NF.

  4. tomás:

    Querido Miguel Ángel:
    Y una parte de ese ADN basura, ¿no podría adquirir alguna funcionalidad propia o modificar la de otro gen o conjunto de genes? Sería una especie de mutación o, más bien, obraría como si lo fuese, con los, generalmente fatales, resultados de los que hablas.

    Has y hemos comprobado la sinceridad de Neo al reconocer la imperfección de su pretérito, así que abstente de la horizontalidad de los abrazos (por sospechosos).

    Abrazos transferibles.

  5. Miguel Ángel:

    Querido amigo Tomás:

    ¡Coñe!, pues tienes razón…y encima pongo que “con mucho gusto”… Mejor lo dejamos que no sé si Neo estará de humor con la bromita Orange.

    Sobre lo que me planteas, tal vez recuerdes alguna noticia anterior en la que se habla de que el ADN basura parece estar implicado en la modulación de la expresión de otros genes. En esto de la Genética si que podemos reconocer sin tapujos que todavía sabemos muy poco: si investigas sobre el asunto verás que ni siquiera tenemos claro cuántos genes tenemos (porque hay dudas de si algunos lo son o son sólo secuencias que regulan a otros genes). Lo mismo pasa con el ADN basura: puedes ver que se cuantifica con porcentajes que oscilan entre algo más del 50% hasta más del 90% del total de genes que tenemos.
    Cuando yo lo estudié, se manejaba la hipótesis de que el ADN basura podría tener una función simplemente estructural, para mantener la formas y estructura del cromosoma. Y, si no me equivoco, es una hipótesis que algunos todavía no descartan.

    Abrazos transferidos.

  6. tomás:

    ¡Caramba! Pues no recordaba cifras tan altas. Seguramente habría leído algo, pero tenía en la cabeza -¡no va a ser en los pies!- algo así como un 20 % o menos; no más.
    Te agradezco la información.
    Más abrazos T -sin G ni H-.

  7. tomás:

    Querido amigo Miguel Ángel:
    Ya que estamos de “vacaciones forzosas”, aprovecho para hacerte una pregunta-exposición.
    Quiero hacer una comparación lo más correcta posible entre algo así como una enciclopedia y el genoma humano. Es que he leído algunas que no me satisfacen.
    Pretendo equiparar una palabra con un “escalón” del ADN: D-AT-D, D-TA-D, D-CG-D y D-GC-D -es decir con cada par de bases y sus “desoxis”-, y palabras, tales como las conjunciones, con el ion fosfato que forma parte del “pasamanos”.
    Un gen sería una frase con sentido, compuesta por un número variable de palabras.
    Lo malo es que, por otra parte, ha de ser lo más sencilla posible. Creo que debo nombrar la existencia de un ADN-basura, y lo compararía, una parte, con la repetición de unas cuantas páginas por error de encuadernación, y otra con errores tipográficos que privan de significado a las frases. O, si tenemos en cuenta la TGH, con algún sabotaje realizado por un empleado, que introduce tipos de imprenta que no vienen a cuento y, normalmente, tergiversa el sentido de una palabra o de una frase completa.
    Tampoco debo ir más allá, creo yo, porque es un apartado divulgativo de no más de una página.
    Esperando tu opinión, recibe un fuerte abrazo.

  8. Miguel Ángel:

    ¡Con mucho gusto, mi querido amigo!
    Dado que dices que no te complacen algunas comparaciones que has leído, probablemente hayas descartado la que yo considero más intuitiva: cada base nitrogenada individual sería una letra; un codón (tres bases) ya codifica algo con sentido (un aminoácido), así que podríamos compararlo con una palabra; y un gen, que codifica una proteína, sería una frase o, mejor aún, un párrafo.
    Por otra parte, algunos aminoácidos pueden estar codificados por más de un codón diferente, por ejemplo, las secuencias ACA y ACG podrían codificar, cada una de ellas por separado, el aminoácido alanina (es un ejemplo que me acabo de inventar sobre la marcha): podemos compararlo con los sinónimos.
    El ADN basura se me ocurre que podríamos compararlo con las notas a pie de página o con “referencias” escritas con letra invisible que matizan la información, pero no aportan información nueva.
    Esta misma comparación con la letra invisible (u otro tipo de información encriptada) podríamos extrapolarla a los genes recesivos.
    Los “errores tipográficos” que mencionas, yo los compararía con las mutaciones espontáneas (al azar).
    Y sería una enciclopedia dinámica. Al pasar de padres a hijos la versión siempre cambia y se pueden perder letras, palabras o párrafos completos; se pueden agregar contenidos nuevos…

    Pero tampoco tienes por qué hacerme mucho caso. Todo depende de las licencias literarias que te quieras permitir y, en eso, tú eres el maestro: ese “provoquieras” de tus últimos versos, me ha encantado.
    Tú también has provoquerido este comentario…y, saliéndonos del tema, yo también quiero que me des tu opinión:
    ¿Dirías que la poesía encriptada (ya sea por simbolismos o connotaciones subjetivas del autor) es superior “per se” a la poesía que se entiende a la primera?

    Abrazos poéticos.

  9. tomás:

    Querido amigo:
    Estoy muy de acuerdo contigo y la que me explicas no está entre las que no me convencen. De hecho, coincido en que cada base nitrogenada sea una una letra pero, de ahí, me voy a que dos bases enlazadas sean una palabra.
    Es que no quiero meterme con los codones porque eso requiere explicar la replicación y lo que busco es una especie de genoma estático, o sea, en un instante dado sin ARN de por medio o, mejor dicho, con el ADN íntegro, sin separación longitudinal.
    También he dudado entre si frase o párrafo; incluso versículo entero, porque querría utilizar el ejemplo de la Biblia pues ya sabemos lo larguísimos que son los genes.

    -Por cierto, hago este inciso para copiar una parte de Samuel I, 19: “… y viendo a la tropa de profetas profetizando, con Samuel a la cabeza, se apoderó de ellos el espíritu de Yavé y pusiéronse también ellos a profetizar. Dieron a conocer esto a Saul, y éste mandó nueva gente, y también estos se pusieron a profetizar. Por tercera vez envió otros, pero también estos profetizaron… (descanso de seis medias líneas para que Saul respire)… El espíritu de Dios se apoderó de él, e iba profetizando hasta que llegó a Nayor de Rama y quitándose sus vestiduras (o sea en aguacates), profetizó él también ante Samuel, y estuvo desnudo por tierra todo aquel día y toda la noche. De ahí el provervio: *¿También Saul entre los profetas?*”
    ¡Qué manía con tanto profetizar! Así, a la fuerza tienen que acertar alguna vez. En verdad, en verdad te digo que aquella era tierra de profetas. Lo he pasado bomba con esa parte de versículo. ¡Hace falta ser profiota!

    Volviendo a lo nuestro, la desoxi. requiere una explicación. En nuestro idioma, y en todos los importantes, las palabras están separadas por un espacio. Bueno, en realidad esa sería la función de la desoxi. así por ejemplo: -DATD-DGCD-DTAD-. En fin es una idea prescindible. El ADN basura como notas a pie de página me parece una gran idea -por las connotacciones a comentarios bíblicos; así, de paso, pues como supondrás no es, precisamente, mi libro de cabecera-.

    En cuanto a lo de mi poema ya viste que no es libre, sino que ha de respetar metro y rima. Pero bueno, hay una palabra que utilizo forzando la cosa: “higo” en el sentido de cosa pequeña (me importa un higo -pulso, potencial de acción-), pero es que lo escribí sobre la marcha.

    La pregunta que me haces se parece, a mi entender, a si prefiero, en general, el arte abstracto al figurativo. Hay que admitir una belleza -incluso a primera percepción- de muchas obras abstractas, pero pocas veces he notado una especie de asombro, emoción y admiración como el que me provocan un velazquez, un poema de Lorca, hasta las esculturas inconclusas de Miguel Ángel -del otro-, o la música clásica. Entonces diría que la clave está en si te llega o no en la primera impresión. Así pues, si te emociona rápidamente y mucho, es buen arte; si no, al menos para quien lo percibe, será que no lo es.

    Un fuerte abrazo y gracias por tus consejos, sin que eso signifique que no vuelva a requerir tu valiosa opinión.

  10. tomás:

    Así que vuelvo; por lo menos a comentar. Y es que -refiriéndome al segundo párrafo de tu 8, un gen no está compuesto por codones, sino que, para mí, es un “tramo” más o menos largo de la hélice-escalera, es decir de pares de bases -y quizá podamos poner, o no, las correspondientes “desoxi”. Entonces, no hay correspondencia entre codón = palabra y gen = frase o párrafo compuesto de palabras.
    ¿Que me dirías a esto?
    Recuerdos a tu familia y que lo hayáis pasado bien estas fiestas apasionadas.

  11. tomás:

    Querido Miguel Ángel:
    He encontrado un artículo en ESPECIALES titulado “Aclarando malentendidos genéticos” que es muy interesante. En realidad se parece mucho a lo que tú me dices.
    Pero es que yo me conformo con dar una idea de la información que posee el genoma. Ya sé que es preciso traducirla luego, porque si no, de nada sirve. Algo así como tener un libro en chino y no saber el idioma ni conocer una forma de aprenderlo, pero ya te dije que era cosa de una divulgación sencilla.
    Un abrazo.

  12. Miguel Ángel:

    Mi querido amigo Tomás:

    No me parece mal lo que propones, sería otra forma de establecer la comparación centrándose más en la estructura química. Ya te digo que confío plenamente en tus dotes interpretativas.
    Muy de acuerdo contigo en tu respuesta sobre poesía que has hecho extensible a otras ramas del arte.

    Un abrazo gigante.

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