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lunes, 10 de agosto de 2015

Levaduras que ayudan a entender fenómenos evolutivos

La levadura Saccharomyces cerevisiae, no sólo nos permite fabricar pan, cerveza, vino, y otros muchos productos alimenticios. En la actualidad es usada ampliamente como modelo en los estudios de biología molecular. En los de estudios de evolución del genoma está siendo ampliamente utilizada para investigar los grandes cambios genéticos que han sufrido los eucariotas a lo largo de su evolución.  Ahora investigadores del Instituto de Regulación Genómica de Barcelona han propuesto una nueva teoría acerca del origen del linaje de las levaduras hace más de 100 millones de años.





En Biogenmol ya os hemos hablado de la importancia de la duplicación de genes y del genoma completo como uno de los mecanismos evolutivos más eficientes a la hora de aportar nuevas características a un ser vivo. 

Recordad que la evolución se basa en pequeños cambios que ocurren en el DNA de los microorganismos que les permiten adoptar nuevas características que pueden facilitar (o no) que el organismo se adapte mejor al medio. Pero hay que pensar que estos pequeños cambios la mayoría de veces pueden ser contraproducentes, en el sentido que, si por ejemplo tenemos un gen que codifica un enzima básico para el metabolismo, puede dar lugar a otro enzima útil para la supervivencia, el problema es que si el gen de origen también era vital este cambio evolutivo no va a conservarse.

Este escenario cambia por completo si existe una duplicación completa de un gen o de un genoma entero. En esos casos se disponen de dos copias de cada gen y si una de ellas muta puede evolucionar de forma independiente a la otra, adoptando nuevas funciones sin poner en compromiso la función original de partida. 

Hasta el momento se creía que uno de los puntos claves de la evolución de S. cerevisie fue la duplicación que sufrió el genoma de las levaduras, sin embargo investigadores de Barcelona han dado una explicación alternativa a este fenómeno, y es que al parecer no hubo una simple duplicación del genoma hace 100 millones de años, si no más bien la hibridación entre dos especies distintas. La explicación más aceptada hasta el momento por la comunidad científica era la de la duplicación del genoma puesto que la formación de híbridos, que si bien es cierto que son muy comunes en la naturaleza, no suelen ser viables para una siguiente generación porque son estériles. Los investigadores pensaban en primer lugar que se trataba de un error en los cálculos y en la interpretación de los resultados, pero todos los datos apuntan a esta nueva teoría. Los estudios que se han realizado sobre distintos genes duplicados de la levadura han reportado que la divergencia entre ellos se habría producido antes de ese hipotético fenómeno de duplicación aceptado hasta ahora, y esto sólo se podría explicar con la hibridación de dos especies que previamente hubiesen llevado una evolución independiente de los genes. La hibridación de genomas explicaría todavía mejor la rápida evolución de cierto microoganismos a la hora de generar nuevas funciones, ya que la hibridación combina las propiedades de dos lineas parentales distintas, abriendo la oportunidad a la adaptación a nuevos escenarios ecológicos. 

Conocer cómo hemos llegado a ser lo que somos, a través de los fenómenos evolutivos, nos ayuda a comprender por qué hemos llegad hasta aquí e intentar discernir qué futuro podría esperarnos a nosotros y a todo ser vivo que nos rodea.

Una vez más algo que ya estaba casi aceptado se pone en entredicho, pero así es la ciencia, avanza sin parar, y lo que hoy se acepta como cierto puede encontrar una explicación más refinada en un futuro no muy lejano.

Marina Marcet-Houben and Toni Gabaldón “Beyond the whole genome duplication: phylogenetic evidence for an ancient inter-species hybridization in the baker’s yeast lineage” PLOS Biology. 7th August 2015.




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