La transferencia de genes de un organismo a otro es potencialmente una forma rápida de que ocurra la evolución y que surjan funciones nuevas y complicadas. Sin embargo, incluso cuando los dos organismos en cuestión están muy cerca uno del otro, como en un simbióticoo la relación parasitaria, la transferencia de material genético y su introducción en un nuevo genoma solo marca el paso inicial para una transferencia horizontal de genes exitosa. También es necesario que el gen se exprese de una manera que beneficie al nuevo huésped y garantice que seatransmitido a través de las generaciones.
En un nuevo descubrimiento que aumenta nuestra comprensión de la transferencia de genes, un equipo de investigación centrado en la Universidad de Tsukuba ha estudiado un gen en invertebrados marinos llamados ascidias que originalmente provenía de una bacteria común. El equipo ha revelado el mecanismo probable por el cual este gen terminóhasta expresarse de una manera funcionalmente importante y específica del tejido.
El equipo se centró en los alimentadores de filtro marino llamados ascidias y su gen de celulosa sintasa. Este gen codifica una proteína que ayuda a formar un recubrimiento protector externo, cuya pérdida conduce a la falta de producción de celulosa y tiene efectos adversos en estos organismos.El gen se expresa específicamente en la capa externa protectora de las células llamada epidermis, que se sugirió que era clave para su función relacionada con el recubrimiento.
"Mostramos que una región adyacente al gen de la celulosa sintasa es responsable de su expresión epidérmica específica", dice el coautor del estudio, Yosuke Ogura. "El análisis de secuencia reveló que esta región contiene un sitio de unión de un factor de transcripción llamado AP-2 y,cuando indujimos mutaciones en este sitio de unión, la expresión de celulosa sintasa en la epidermis ascidiana desapareció ".
Aunque todas las secuencias de ADN constan de las cuatro letras o bases de A, C, G y T, sus proporciones difieren según el organismo. Por ejemplo, en las actinobacterias, más del 70% del ADN consta de Gs y Cs, mientras queel genoma de las ascidias tiene una abundancia de As y Ts. El sitio de unión AP-2 en las ascidias es en realidad rico en GC, lo que sugiere que se originó en otra especie. Resulta que este sesgo de GC puede haber sido clave para su integración funcional.
"AP-2 se une inherentemente a las regiones ricas en GC, por lo que ya estaba preparado para comenzar a interactuar con el ADN bacteriano rico en GC una vez que se había integrado en el genoma ascidiano", dice el primer autor Yasunori Sasakura. "La especificidad de GC"y la expresión epidérmica de AP-2 significaba que el gen de la celulosa sintasa introducido podía expresarse inmediatamente en su nuevo entorno de una manera beneficiosa ".
Estos hallazgos proporcionan información interesante sobre una forma en que las condiciones en el nuevo huésped pueden facilitar la expresión de un gen recién transferido y su integración en las funciones del huésped, reduciendo la improbabilidad de que un gen extraño insertado al azar podría ser realmente beneficioso.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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