Lejos de ser solo el producto de nuestros padres, los científicos de la Universidad de Adelaida han demostrado que la transferencia generalizada de genes entre especies ha cambiado radicalmente los genomas de los mamíferos actuales y ha sido un importante impulsor de la evolución.
En el estudio más grande del mundo de los llamados "genes saltadores", los investigadores han rastreado dos genes saltadores particulares en 759 especies de plantas, animales y hongos. Estos genes saltadores son en realidad pequeñas piezas de ADN que pueden copiarse a sí mismas en todo el genomay se conocen como elementos transponibles.
Han descubierto que las transferencias entre especies, incluso entre plantas y animales, se han producido con frecuencia a lo largo de la evolución.
Los dos elementos transponibles que rastrearon, L1 y BovB, ingresaron a los mamíferos como ADN extraño. Esta es la primera vez que alguien ha demostrado que el elemento L1, importante en los humanos, ha saltado entre las especies.
"Los genes de salto, propiamente llamados retrotransposones, se copian y pegan alrededor de los genomas y en genomas de otras especies. Aún no se sabe cómo lo hacen, aunque pueden estar involucrados insectos como las garrapatas o los mosquitos o posiblemente virus; sigue siendo un gran problema", dice el líder del proyecto, el profesor David Adelson, director del Centro de Bioinformática de la Universidad de Adelaida.
"Este proceso se denomina transferencia horizontal, que difiere de la transferencia normal entre padres e hijos, y ha tenido un enorme impacto en la evolución de los mamíferos".
Por ejemplo, el profesor Adelson dice que el 25% del genoma de las vacas y las ovejas se deriva de genes saltadores.
"Piensa en un gen saltador como un parásito", dice el profesor Adelson. "Lo que hay en el ADN no es tan importante: es el hecho de que se introducen en otros genomas y causan la interrupción de los genes y cómo están regulados".
Publicado hoy en la revista biología del genoma en colaboración con el Museo de Australia del Sur, los investigadores encontraron que la transferencia horizontal de genes estaba mucho más extendida de lo que se pensaba.
"Se pensaba que los elementos L1 se heredaban solo de padres a hijos", dice la autora principal, la Dra. Atma Ivancevic, investigadora postdoctoral en la Facultad de Medicina de la Universidad de Adelaida. "La mayoría de los estudios solo han examinado un puñado de especies y no han encontrado evidencia detransferencia. Observamos tantas especies como pudimos "
Los elementos L1 en humanos se han asociado con cáncer y trastornos neurológicos. Los investigadores dicen que comprender la herencia de este elemento es importante para comprender la evolución de las enfermedades.
Los investigadores encontraron que los L1 abundan en plantas y animales, aunque solo aparecen esporádicamente en hongos. Pero el resultado más sorprendente fue la falta de L1 en dos especies clave de mamíferos: los monotremas australianos ornitorrinco y equidna, lo que demuestra quegen entró en la vía evolutiva de los mamíferos después de la divergencia de los monotremas.
"Creemos que la entrada de L1 en el genoma de los mamíferos fue un factor clave de la rápida evolución de los mamíferos en los últimos 100 millones de años", dice el profesor Adelson.
El equipo también observó la transferencia de elementos BovB entre especies. BovB es un gen de salto mucho más joven: se descubrió por primera vez en vacas, pero desde entonces se ha demostrado que salta entre una extraña variedad de animales, incluidos reptiles, elefantes y marsupiales.Investigaciones anteriores, dirigidas por el profesor Adelson, encontraron que las garrapatas eran los facilitadores más probables de la transferencia de BovB entre especies.
La nueva investigación amplió el análisis para descubrir que BovB ha saltado incluso más de lo previsto anteriormente. BovB se ha transferido al menos dos veces entre ranas y murciélagos, y las nuevas especies de vectores potenciales incluyen chinches, sanguijuelas y langostas.
El equipo cree que el estudio de especies de insectos ayudará a encontrar más evidencia de la transferencia de especies cruzadas. También tienen como objetivo estudiar otros genes saltarines y explorar la posibilidad de vectores acuáticos, como gusanos marinos y nematodos.
"Aunque nuestro trabajo reciente involucró el análisis de genomas de más de 750 especies, solo hemos comenzado a arañar la superficie de la transferencia horizontal de genes", dice el profesor Adelson. "Hay muchas más especies para investigar y otros tipos de genes saltarines"."
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Materiales proporcionado por Universidad de Adelaida . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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