El genoma del extraño celacanto revela que no ha pasado 65 millones de años sin cambios

celacanto (Latimeria chalumnae)

Secuestró genes de otras especies a través de la transferencia genética horizontal

En 1938 una reliquia viviente, que se creía extinta hace 65 millones de años, fue capturada accidentalmente en una red de arrastre frente a la costa de Sudáfrica.

El celacanto de 2 metros de largo (Latimeria chalumnae) resultó ser uno de nuestros parientes de peces más cercanos, sin cambios desde su aparición más reciente en el registro fósil de la época de los dinosaurios no aviares.

Ahora, una nueva evidencia genética muestra que este depredador de aguas profundas ha experimentado a nivel genético una evolución oculta pero generalizada, al secuestrar genes de otras especies.

Mientras buscaba en bases de datos genéticas la versión ancestral de un gen humano involucrado en la regulación genética, CGGBP1, el genetista molecular de la Universidad de Toronto Isaac Yellan encontró inesperadamente que el celacanto extrañamente tiene muchas variaciones de este gen.

Aún más inusual, estas diferentes variaciones de los genes CGGBP no compartían un ancestro común entre sí. Esto sugiere que en algunos puntos hace alrededor de 10 millones de años, 62 de estos genes fueron recogidos por el celacanto de otras especies no relacionadas, a través de la transferencia genética horizontal.

Estos genes, con su capacidad de "saltar" e incluso entre genomas un poco como virus, se conocen como transposones.

Si saltan al lugar correcto del genoma, la maquinaria celular los copiará como cualquier otro gen. Pero también pueden saltar al lugar equivocado, donde pueden ser dañinos y, por lo tanto, se consideran parásitos.

Sin embargo, de vez en cuando, pueden terminar en una posición que es útil para su especie hospedadora y terminar perdiendo su capacidad para saltar, pero se conservan en su nuevo lugar en el genoma, que es lo que parece haber sucedido en el celacanto varias veces.

"La transferencia genética horizontal difumina la imagen de dónde provienen los transposones, pero sabemos por otras especies que puede ocurrir a través del parasitismo", dijo Yellan. "La explicación más probable es que se introdujeron varias veces a lo largo de la historia evolutiva".

Si bien es común encontrar transposones como estos en muchas especies, es inusual encontrar tantos.

proteínas en el celacanto

Los experimentos de probeta y el modelado por computadora demostraron al menos ocho de las proteínas que codifican estos genes para unirse a distintas secuencias repetidas de ADN, lo que sugiere que, como la versión humana, están involucradas en la regulación genética. Algunos de ellos solo se expresan en tejidos específicos.

"No sabemos qué están haciendo estos 62 genes, pero muchos de ellos codifican proteínas de unión al ADN y probablemente tienen un papel en la regulación de genes, donde incluso los cambios sutiles son importantes en la evolución", explicó el genetista molecular de la Universidad de Toronto, Tim Hughes.

El celacanto tiene aletas lobuladas en forma de patas y está más relacionado con nosotros y con nuestro pariente pez más cercano, el pez pulmonado, que otros tipos de peces. Nuestro ancestro compartido muy lejano significa que el genoma del celacanto tiene el potencial de ayudarnos a desentrañar muchos misterios sobre nuestra propia evolución.

Desafortunadamente, estos peces rara vez se ven y están en peligro, por lo que son limitadas las oportunidades para estudiarlos. Pero la información que tenemos de ellos ya está resultando fructífera.

Un reciente estudio sobre sus genes sugiere que nuestros receptores amargos pueden tener funciones más allá de protegernos de sustancias tóxicas, como la regulación metabólica y la detección de hormonas. Ahora los genes del celacanto han demostrado que los transposones juegan potencialmente un papel más importante de lo que creemos en la evolución de los tetrápodos.

"Nuestros hallazgos proporcionan un ejemplo bastante sorprendente de este fenómeno de transposones que contribuyen al genoma del anfitrión", dijo Hughe.

Esta investigación fue publicada en Molecular Biology and Evolution: Diverse Eukaryotic CGG Binding Proteins Produced by Independent Domestications of hAT Transposons

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