Las cucarachas se desplazan con miles de piezas de genomas bacterianos

La semana pasada, analizamos un nuevo estudio sobre el origen de las células complejas, uno que mostró que los genomas de nuestros antepasados se ensamblaron a partir de fragmentos de múltiples especies. Esto destacó un fenómeno llamado transferencia horizontal de genes, en el cual un gen de una especie se incorpora al genoma de una especie lejanamente relacionada. La frecuencia de la transferencia horizontal de genes significa que, además de los árboles ramificados que relacionan a las especies por descendencia común, hay pequeños hilos que conectan ramas distantes del árbol de la vida.

Es fácil ver por qué la transferencia horizontal de genes sería común entre los microbios. A menudo viven en comunidades complejas que probablemente están inundadas de ADN de células muertas y dañadas. Además, las bacterias y arqueas carecen de una membrana entre su ADN y el resto de la célula, lo que facilita que el ADN ambiental encuentre su camino hacia el genoma.

Sin embargo, un nuevo estudio esta semana muestra que las transferencias horizontales de genes son notablemente comunes incluso en animales multicelulares. Y lo hace examinando los genomas de múltiples especies de cucarachas, que han tenido fragmentos de ADN bacteriano durante millones de años.

Yendo horizontal

Tanto las bacterias como las arqueas no mantienen su ADN en una estructura como el núcleo. Como resultado, cualquier ADN que encuentre su camino dentro de la célula tiene el potencial de entremezclarse con el genoma y ser incorporado de manera permanente. Esa incorporación permanente a menudo es facilitada por las enzimas de reparación de daño de ADN, que a veces “arreglan” el daño al insertar cualquier ADN que encuentren en una célula.

Otra razón por la cual la transferencia horizontal de genes es un gran factor entre los microbios es que carecen de células germinales dedicadas. Si el ADN foráneo se incorpora al genoma de cualquier célula, será heredado por cualquier descendiente de esa célula. En contraste, en los animales multicelulares, cualquier ADN foráneo incorporado al genoma de una célula hepática no será heredado por nada. Por lo tanto, no solo tienes que introducir el ADN foráneo en el núcleo, sino que también necesita entrar en el núcleo de la célula correcta.