NeoFronteras

La anémona nematostella vectensis. Foto: Nicholas Putnam, UC Berkeley photo.

Un examen preliminar del genoma de la anémona de mar recientemente secuenciado muestra que es casi tan complejo como el genoma humano, y según los investigadores implicados proporciona nuevas pistas de cómo fue el antepasado común de anémonas y hombres, y de casi todos los animales pluricelulares.
La anémona es la especie Nematostella vectensis, y su genoma en bruto está disponible «on line» desde hace un año. Este animal mide sólo unos centímetros y tiene de 16 a 20 tentáculos. Vive en el cieno de estuarios y marismas de las costas de EEUU y RU, y ha venido cumpliendo las funciones de modelo de estudio para los científicos que investigan sobre la evolución y desarrollo (Evo-devo), genética, biología reproductiva y de la genética. Las anémonas, junto a corales y anémonas forman el phylum o tipo de organización cnidaria.
Daniel Rokhsar, profesor de University de Berkeley, y jefe del equipo que ha reportado el resultado de la investigación aquí relatada el pasado 6 de julio en Science, afirma que el estudio de este organismo permite mirar muy cerca de la base del árbol de la vida animal y que comparar genomas es un modo de mirar atrás en el tiempo para poder inferir el plan genético ancestral común a todos los animales.
La secuenciación ha permitido a estos investigadores comparar el genoma de la anémona con el de otros animales, y ver cómo podría haber sido el genoma del organismo ancestral común a todos ellos, incluso con las que llevan extintas 600 ó 700 millones de años.
Todos los animales de más de una célula se agrupan en lo que llamamos metazoos. Pero los expertos dividen este conjunto en dos grupos: las esponjas y el resto que se denominan eumetazoos.
Los eumetazoos (literalmente «verdaderos animales») se caracterizan por tener tejidos definidos y distintas capas embrionarias.
Los genes que además de estar presentes en la anémona están en humanos, caracoles, moscas y otros animales debían de estar presentes también en el antepasado común a todos los eumetazoos.
Esta simple comparación de animales vivos permite a los científicos inferir que los eumetazoos primitivos tenían muchas características asociadas a los animales de hoy en día: sistema nervioso, músculos, sentidos, aparato digestivo y espermatozoides. Además permite reconstruir los genes presentes en el antepasado común ancestral y cómo se estructuraban en los cromosomas.
Sorprendentemente los resultados del estudio dicen que el genoma de la anémona se parece mucho más al genoma humano o de otros vertebrados que a los de otros genoma animales como el de la mosca de la fruta o el nematodo C. elegans (típicos modelos utilizados en estudios genéticos cuyos genómas se conocen muy bien). Según estos investigadores esto se debe a que los genomas de las anémonas y humanos retienen muchos genes ancestrales que las moscas y gusanos han perdido durante todo este tiempo. Además los genes de éstos últimos están más mezclados, haciendo más difícil su seguimiento en el transcurso de la evolución.
Por otro lado el genoma de la anémona aparentemente ha cambiado muy poco desde tiempos remotos y sirve como muy buena referencia para hacer comparaciones con el genoma de humanos y otros vertebrados.
La anémona cuenta con 18.000 genes, mientras que los humanos contamos con 20.000. Esto implicaría, según los investigadores, que el genoma ancestral común debía tener entre 18.000 y 20.000 genes. Muchos genes del cromosoma 30 de la anémona forman un patrón muy similar a los genes del cromosoma 46 en humanos, es decir muchos genes que están juntos en anémonas están juntos en humanos incluso después de 700 millones de generaciones.
Según el análisis realizado el eumetazoo ancestral tenía ya, por tanto, la caja de herramientas genéticas necesaria para crear la bioquímica básica de los animales o el desarrollo de nervios y músculos. Estas funciones fueron otorgadas por una combinación de genes antiguos que fueron encontrados fuera del reino animal junto a unos 1500 nuevos genes no vistos nunca antes en otras formas de vida primitiva.
Según los investigadores se puede ahora seguir atrás en el tiempo la historia evolutiva de un 80% los genes de los eumetazoos incluso antes del origen de los animales, ya que algunos de estos genes se encuentran en hongos, plantas y otros seres que no son animales. Sólo el 20% restante parecen ser genes únicos de la anémona: un 15% parecen ser genes totalmente novedosos que no se pueden identificar en otros seres y el 5% restante son modificaciones sustanciales de genes muy antiguos.
Los genes novedosos de los metazoos están relacionados en gran medida con la comunicación entre distintas células. De algún modo las células primitivas tuvieron que «hablar» unas con otras para coordinarse en diferentes actividades, como por ejemplo en el sistema nervioso o muscular.
Los eumetazos se caracterizan por tener tejidos y órganos en los que las células deben de arracimarse y comunicarse, mientras que los organismos unicelulares generalmente casi sólo necesitan interaccionar con el medio exterior.
La anémona tiene todos los mecanismos básicos para la interacción con el mundo exterior vistos en criaturas morfológicamente más complejas.
Hay que recordar que la complejidad en el genoma no necesariamente está conectada con la complejidad del organismo al que da lugar. Mucha de la complejidad de los organismos viene dada por la regulación de genes ya existentes en lugar de darse por la creación de genes nuevos.
Este hecho ha sido uno de los grandes descubrimientos de los últimos años. Ahora sabemos que la evolución no necesita crear muchos genes nuevos para crear nuevas especies o incluso introducir cambios revolucionarios. Así por ejemplo genes de la familia Pax 6 controlan el desarrollo de los ojos en hombres, ratones o moscas, y los genes que permitieron crear los miembros complejos de los tetrápodos ya estaban presentes en los peces.
El estudio de la anémona se inscribe en este campo, es una página más del libro de la genética de todos los seres vivos que pueblan la Tierra y que estamos escribiendo ahora en lo que es una maravillosa aventura científica. Según lo vayamos completando iremos reconstruyendo la historia de la vida. Sabremos cómo los genes han evolucionado a lo largo de la historia animal para así no sólo entender el origen de los animales y por ende de nosotros, sino además cómo es creada y modificada la biodiversidad en este planeta que es nuestra casa.
El próximo paso de estos investigadores es comparar el genoma de la anémona con el de otros seres como el de las esponjas y placozoos para saber más sobre el eumetazoo ancestral y de otros animales.

Fuente: Nota de prensa de la Universidad de Berkeley.