La presión evolutiva para transmitir el ADN puede producir un comportamiento que, de lo contrario, no tiene sentido en una lucha por la supervivencia. Los carneros golpean las cabezas en las peleas sobre las hembras; los pavos reales desarrollan plumas de cola elaboradas que atraen a los compañeros y los depredadores. La selección sexual a veces puede explicar fenómenos quela selección natural por sí sola no puede, pero ¿podrían las bacterias exhibir selección sexual? En un artículo de opinión publicado el 4 de septiembre en la revista Tendencias en microbiología , investigadores de la Universidad de Exeter argumentan que algunas bacterias podrían hacerlo.
Las bacterias generalmente se clonan para reproducirse, pero también se sabe que intercambian ADN. Una célula de bacteria donante puede transferir genes a una célula receptora en un proceso llamado transferencia lateral de genes, que puede ocurrir a través de tres mecanismos: transducción, conjugación y transformaciónEl grupo de investigación piensa que este intercambio de ADN y la transformación en particular podría estar gobernado por la selección sexual a veces.
"La transformación y otras formas de transferencia de ADN son muy frecuentes en casi todos los tipos de bacterias y tienen un gran efecto en su evolución. Por ejemplo, las bacterias pueden absorber genes de resistencia a los antibióticos de otras cepas y especies, con profundas consecuencias para la salud humana", dice el primer autor Michiel Vos, un microbiólogo de la Universidad de Exeter." Por lo tanto, es importante tratar de entender exactamente por qué han evolucionado para liberar y absorber el ADN ".
En transformación, una célula donante libera su ADN en el entorno circundante, ya sea bombeándolo activamente fuera de la célula o simplemente rompiendo y derramando su contenido. La célula receptora podría tomar el ADN flotante e incorporarlo a supropio genoma. Cuando la célula receptora luego se clona a sí misma, propaga un genoma que en su mayoría es auto-ADN pero tiene fragmentos de ADN del donante.
Los científicos tienen varias teorías que explican por qué las bacterias hacen esto. Algunos se centran en la selección natural y cómo el nuevo ADN del donante beneficia la supervivencia celular. Otros argumentan que la transformación no se trata de la selección natural sino de otras funciones, como el uso del ADN del medio ambiente comocomida o para reparación, y que la mezcla genética es solo un subproducto coincidente. Vos y sus colegas piensan que aunque la selección natural debe actuar sobre la liberación y absorción de ADN, podría haber beneficios adicionales de la selección sexual.
"Una analogía que dibujamos, que será controvertida para algunos, es entre la liberación y la captación de ADN como, respectivamente, las funciones masculinas y femeninas", dice Vos. "Las funciones femeninas y masculinas se definen por el tamaño de los gametos: grandesóvulos o espermatozoides pequeños y, por supuesto, las bacterias no tienen gametos ".
Pero Vos y sus colegas ven varias analogías comprobables entre la transformación en bacterias y la selección sexual en otros organismos. Por ejemplo, las bacterias invierten energía en la liberación de ADN, y los animales machos invierten energía para crear muchos espermatozoides, lo mismo para la costosa absorción de ADN yreproducción e inversión de energía para crear un óvulo, del cual solo la mitad del material genético proviene de la madre. Los estudios futuros podrían examinar cuánta energía invierten las diferentes especies de bacterias en la transformación, qué bacterias transmiten más ADN y qué les diobacterias una ventaja.
La selección sexual a veces puede dar lugar a la coacción donde generalmente los machos desarrollan tácticas ofensivas para obligar a las hembras a aparearse. Esto a su vez selecciona que las hembras se vuelvan resistentes a la coerción. En las bacterias, la coerción podría tomar la forma de liberar señales químicas que cebanotras bacterias toman ADN. En otro posible ejemplo de selección sexual, investigaciones recientes han encontrado que algunas especies bacterianas toman ADN después de la lisis selectiva ruptura de cepas no relacionadas, lo que puede aumentar las posibilidades de tomar nuevos genes adaptativos delas células rotas
"Creemos que el sexo por coerción también puede ocurrir en las bacterias", dice Vos. Los científicos de Exeter ahora están planeando experimentos para probar estas ideas.
En las aproximadamente dos docenas de especies de bacterias que sirven como sistemas modelo para la transformación, existe una gran variación en los mecanismos genéticos y las señales ecológicas que controlan la absorción y liberación de ADN. Es probable que esta diversidad sea mucho mayor en los millones de especies bacterianaseso aún no se ha descrito. Los autores esperan que la investigación futura sobre el intercambio de genes bacterianos tenga en cuenta la teoría de la selección sexual desarrollada en el contexto de los animales.
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